WhatsAppRedditShareEmailTweetPin0 Shares
Навуковая фантастыка часта грунтуецца на ідэі, што ў Сусвеце існуе мноства месцаў, дзе людзі ці чалавекападобныя істоты маглі б камфортна існаваць. У "Зорных войнах" і "Зорным шляху" сотні планет проста кішаць жыццём. Можна расхаджваць па іх, як быццам яны вашыя гаспадары. Але ў нашай рэальнасці мы знайшлі толькі адно месца, дзе любая жывая істота можа так камфортна сябе адчуваць, і гэта Зямля.
Пакуль што мы не знайшлі жыцця і іншых падобных светаў, але гэта не значыць, што мы не знайшлі іншых светаў, якія патэнцыйна маглі б падтрымліваць жыццё. Варта памятаць, што планета, здольная падтрымліваць жыццё, - гэта прыкладна тое ж самае, што і месца, якое можна назваць домам. Кантэйнер для перавозкі грузаў можа быць домам, але яго трэба будзе крыху адрамантаваць. Сапраўды гэтак жа, планету, здольную падтрымліваць жыццё, верагодна, трэба крыху "папаліраваць", перш чым вы зможаце разводзіць там свіней і саджаць сельскагаспадарчыя культуры. Тым не менш, мы выявілі некаторыя патэнцыйныя магчымасці. Акцэнт на "патэнцыйныя".
Зона Залатаваласкі
Адзін з першых крытэрыяў, на які зважаюць астраномы пры пошуку планеты, здольнай падтрымліваць жыццё, - гэта яе знаходжанне ў так званай заселенай зоне або зоне Залаталаскі. Гэта, вядома ж, адсылка да казкі пра Златаваласка і трох мядзведзяў, дзе адна каша была занадта гарачай, другая занадта халоднай, а адна - у самы раз. Для існавання жыцця неабходна планета, якая знаходзіцца ў "зоне ідэальнага" стану, інакш яна будзе занадта гарачай або занадта халоднай для жыцця ў тым выглядзе, у якім мы яе ведаем.
Зона Златаваласкі - гэта вобласць вакол зоркі, дзе можа існаваць планета, на якой можа трымацца вадкая вада. Гэта значыць, ізноў жа, тэмпература не павінна быць занадта высокай, інакш вада выпарыцца, і не павінна быць занадта нізкай, інакш вада змерзне. Зямля, вядома ж, знаходзіцца ў зоне Залатаваласкі вакол нашага Сонца. Таму неабходна нешта прыкладна эквівалентнае гэтаму, але, вядома, умовы крыху мяняюцца ў залежнасці ад тыпу зоркі і памеру планеты.
Варта адзначыць, што канцэпцыя "як мы гэта ведаем" гуляе тут вельмі важную ролю. Існуе мноства патэнцыйных спосабаў, з дапамогай якіх жыццё магло б квітнець ва ўмовах, да якіх мы не абвыклі. Успомніце, нават на Зямлі жыццё знайшло спосаб існаваць вакол таксічных гидротермальных крыніц на дне акіяна. Рэчывы, якія забілі б большасць жывых істот у нашым свеце. Але некаторыя арганізмы адаптаваліся і не могуць выжыць. Але для мэт пошуку прыдатнай для жыцця планеты мы будзем прытрымвацца асноўных прынцыпаў.
Існуе тэорыя, што жыццё можа існаваць на планетах, якія знаходзяцца па-за межамі так званай «зоны Златаваласкі», нават у нашай уласнай Сонечнай сістэме. Напрыклад, вадкая вада можа быць не абавязковай для жыцця, але вадкі метан патэнцыйна можа падтрымліваць жыццё. Тытан, спадарожнік Сатурна, валодае вялікай колькасцю вадкага метану, і выказваліся здагадкі, што ён можа падтрымліваць жыццё. Хоць ён нашмат халадней Зямлі, на ім назіраліся вадаёмы з вадкасцю, такія як моры і рэкі. Наяўнасць жыцця малаверагодна, але неабходны дадатковыя даследаванні.
Змрочная зона
Зона Златаваласкі - не адзіная зона ў космасе, годная ўвагі. Ёсць яшчэ і Змрочная зона. Разумееце, які-небудзь вучоны быў неверагодна рады, калі яму выпала магчымасць даць ёй назву?
Змрочная зона існуе на планеце, а не ў космасе. Яна абазначае вузкую паласу на планеце, якая знаходзіцца ў прыліўным захопе. Уявіце, што Зямля не круціцца вакол сваёй восі, як вакол Сонцы. Проста нерухомая планета, дзе з аднаго боку стала ноч, а з іншай - дзень. Адзін бок замярзае, іншы награваецца, і ніводны з бакоў не можа падтрымліваць жыццё. Але прама ў цэнтры ёсць паласа, якая і ёсць Змрочная зона. Месца, дзе ў вельмі вузкім дыяпазоне ўмоў можа існаваць жыццё.
Гэта, вядома, толькі тэорыя, але, падобна "зоне Златаваласкі", яна адкрывае магчымасць таго, што на іншых планетах могуць існаваць умовы, хай і вельмі вузкія, якія маглі б падтрымліваць жыццё ў тым выглядзе, у якім мы яе разумеем.
Дык як жа планета наогул аказваецца ў прыліўным захопе? У нашай галактыцы ёсць мноства зорак, меншых па памеры, чым нашае Сонца. З-за гэтага планета павінна знаходзіцца бліжэй да зоркі, каб патрапіць у «зону Залатауласкі». Але калі планета набліжаецца да сваёй зоркі заблізка, яна апыняецца гравітацыйна заблакаванай. Гэта азначае, што яна не можа круціцца, а можа толькі круціцца па арбіце, таму адзін бок заўсёды звернуты да зоркі. Гэта і ёсць планета ў прыліўным захопе. І паколькі яна знаходзіцца ў «зоне Златаваласкі», вада патэнцыйна можа існаваць у вадкім стане, але толькі ў вузкай паласе «змрочнай зоны».
Гучыць некалькі неверагодна, як у навуковай фантастыцы, але гэта сустракаецца часцей, чым вы думаеце. Напрыклад, Месяц заўсёды выглядае аднолькава ўначы, таму што ён знаходзіцца ў прыліўным захопе з Зямлёй. Яна круціцца вакол планеты, але не можа круціцца вакол сваёй восі.
У лічбах
Такім чынам, калі планета патэнцыйна можа быць заселенай толькі ў межах так званай «зоны Залатаваласкі», то пра колькі планет ідзе гаворка? У нашай Сонечнай сістэме ёсць адна, і мы на ёй жывем. Але ў Галактыцы Млечны Шлях налічваецца каля 3200 зорак з планетамі на арбіце. Прынамсі, гэта тое, што мы знайшлі на дадзены момант. А ў Сусвеце ў цэлым? Там можа быць да 200 секстыльёнаў зорак, кожная са сваёй уласнай сістэмай планет.
Калі ў кожнай зоркі ёсць планета, то гэта 200 секстыльёнаў планет. Але ў нашай зоркі 8 планет на арбіце, што на самой справе з'яўляецца самай вялікай колькасцю планет, выяўленых намі да гэтага часу вакол зоркі. Калі ў іншых зорак ёсць хаця б 4 планеты, то гэта ўжо 800 секстыльёнаў светаў у Сусвеце.
Калі крыху паменшыць маштаб, даследчыкі падлічылі, што толькі ў нашай галактыцы можа быць да 300 мільёнаў патэнцыйна заселеных планет. Для разліку патэнцыйнага ліку былі выкарыстаныя дадзеныя тэлескопа "Кеплер", а таксама місіі Gaia Еўрапейскага касмічнага агенцтва.
Лічба ў 300 мільёнаў ні ў якім разе не з'яўляецца аптымістычнай ацэнкай. Яна лічыцца даволі кансерватыўнай, зыходзячы з верагоднасці таго, што толькі 7% зорак, падобных Сонца, маюць патэнцыйна заселеныя планеты. Рэальная колькасць можа быць значна вышэй, паколькі сярэдні чаканы працэнт складае 50%, а гэта значыць, што 300 мільёнаў могуць ператварыцца прыкладна ў 2,1 мільярда. Некаторыя з гэтых планет знаходзяцца адносна блізка да нас, але "адносна" гуляе тут важную ролю. Напрыклад, у міжзоркавым кантэксце бліжэйшая да нас планета знаходзіцца надзвычай блізка, але ўсё ж на адлегласці 20 светлавых гадоў.
Бліжэйшая да нас зорка - Проксіма Цэнтаўра, размешчаная на адлегласці 4,3 светлавых гадоў. Пры цяперашніх тэхналогіях мы маглі б дабрацца да яе за 6300 год. Такім чынам, да нашай прыязнай планеты, якая знаходзіцца ў 20 светлавых гадах ад нас, нам, магчыма, спатрэбіцца каля 30 000 гадоў. Іншымі словамі, мы не зможам наведаць гэтыя планеты хуткім часам.
Калі выкарыстоўваць раўнанне Дрэйка, сфармуляванае астраномам Фрэнкам Дрэйкам для вызначэння колькасці заселеных планет, то вынікі выглядаюць некалькі інакш. Ізноў жа, гэтая вельмі абстрактная здагадка, але яно памнажае сярэднюю хуткасць зоркаўтварэння на дзель зорак, мелых планеты, на сярэдні лік планет, патэнцыйна здольных падтрымліваць жыццё на зорцы, і на сярэднюю працягласць жыцця планеты. Як бачыце, некаторыя значэнні будуць недакладнымі. Але адказ, у залежнасці ад таго, як вы аддаеце перавагу рабіць разлікі, знаходзіцца ў дыяпазоне ад 1,4 мільярда да 2,65 мільярда.
Што трэба планеце
Знаходжанне ў «зоне Златаваласкі» не абавязкова робіць планету заселенай. Гэта проста азначае, што яна знаходзіцца ў прыдатнай для жыцця вобласці. Для таго каб жыццё магло зарадзіцца, неабходна старанна ўсё прадумаць. Існуе некалькі ўмоў, якім павінна адпавядаць планета, каб на ёй магло існаваць жыццё. Зноў жа, верагодна, існуюць разнастайныя абставіны, якія мы ніколі не разглядалі, пры якіх маглі б узнікнуць розныя віды жыцця. Але дзеля аргумэнтацыі мы будзем зыходзіць з таго, што нам вядома.
Планетолаг Алесандра Морбідэлі лічыць, што для таго, каб планета была прыдатная для жыцця, на ёй павінны прысутнічаць сем фактараў. Першы мы ўжо разгледзелі. Яна павінна знаходзіцца на правільнай адлегласці ад сваёй зоркі.
Другі фактар - гэта правільная арбіта. Калі арбіта занадта выцягнутая, а не блізкая да ідэальнага круга, то на працягу года будуць перыяды рэзкіх ваганняў тэмпературы: экстрэмальна лядоўні зімы, неверагодна спякотнае лета. Такі роскід тэмператур зробіць выжыванне жыцця на падобных арбітах малаверагодным.
Наступны важны момант - стабільная вось кручэння. У параўнанні з Зямлёй, у Марса няма стабільнай восі кручэння, і гэта прывяло да страты атмасферы. Наша вось кручэння застаецца дастаткова стабільнай дзякуючы Месяцу.
Чацвёрты выяўлены фактар - гэта вада. Так, мы ўжо казалі аб тым, што, магчыма, іншыя вадкасці маглі б падтрымліваць жыццё, але для ўмоў, падобных зямным, нам патрэбна вада. Але не занадта шмат! Занадта шмат - і ўтвараюцца пласты лёду, якія перашкаджаюць фарміраванню арганічнага жыцця.
Склад атмасферы таксама мае вялікае значэнне. Наша планета багатая азотам і кіслародам. Але калі б планета фармавалася хутчэй, у нас магла б быць атмасфера, багатая вадародам і геліем, як у Нэптуна, і мы не змаглі б падтрымліваць жыццё.
Наступны фактар - тэктоніка пліт. Магчыма, вы гэтага не ўсведамляеце, але менавіта тэктоніка пліт падтрымлівае наш клімат. Вулканы вылучаюць парніковыя газы, дажджы змываюць іх, і кругазварот CO2 працягваецца. На такіх плянэтах, як Венера, гэтага няма.
І нарэшце, што не менш важна, планеце неабходна магнітнае поле. Яно забяспечваецца які верціцца расплаўленым ядром Зямлі. Дзякуючы яму мы абаронены ад смяротных зараджаных часціц, якія лётаюць у космасе, якія знішчылі б усё жыццё на Зямлі, разбурыўшы нашу атмасферу, калі б у нас не было таго, што па сутнасці з'яўляецца сілавым полем.
Яшчэ адзін фактар, не згаданы ў спісе сямі, але даволі важны, - гэта фактычныя будаўнічыя блокі жыцця ў тым выглядзе, у якім мы яе ведаем. Вуглярод, кісларод, азот, вадарод, фосфар і сера - вось што забяспечыла зараджэнне жыцця на Зямлі.
Як нам іх знайсці?
Такім чынам, зараз мы ведаем, што шукаем. Як жа менавіта іх знайсці? Гэта патрабуе пэўных намаганняў. Астраномам трэба знайсці зорку, на шчасце, іх там нямала. Затым трэба паглядзець, якія планеты круцяцца вакол гэтай зоркі. Шукаеце нешта ў «зоне Златаваласкі», памерам прыкладна з Зямлю.
З-за адлегласцяў, пра якія мы гаворым, вы не можаце проста накіраваць тэлескоп і паглядзець на экзапланету, як быццам падглядваеце за суседам у бінокль. Замест гэтага мы шукаем правалы ў святле зоркі, якія паказваюць, што планета можа знаходзіцца перад ёй. Гэта азначае, што вы можаце ўбачыць іх толькі тады, калі яны круцяцца вакол зоркі з гэтага боку.
Затым неабходна прааналізаваць даўжыні хваль, каб вызначыць, з якім тыпам атмасферы мы маем справу. Некаторыя планеты складаюцца толькі з газу, таму нам трэба вызначыць, ці з'яўляецца гэты свет цвёрдым. Затым даўжыні хваль святла, які паглынаецца ці адлюстроўваецца планетай, дапамагаюць нам зразумець яе атмасферу, паколькі розныя атмасферы паглынаюць ці адлюстроўваюць святло па-рознаму.
Па меры таго, як мы працягваем адчыняць гэтыя планеты, варта памятаць, што мы ўжо шмат гадоў перадаем сігналы з нашай планеты. Навукоўцы лічаць, што да цяперашняга часу як мінімум 29 патэнцыйна заселеных планет атрымалі б сігнал з Зямлі.
Іншыя артыкулы, якія могуць вас зацікавіць