Глава 12. Планеты за пределами Солнечной системы

Когда себя являет Бог в мирах,

Являет ли нам Бога здешний прах?

Кто видит сквозь невидимый покров

Сложение Вселенной из миров,

Другие солнца, коим счету нет,

В круговращении других планет,

Других созданий и других эпох,

Тот скажет нам, как сотворил нас Бог.

Александр Поуп, «Опыт о человеке» (1733)

Почти пять веков назад Николай Коперник возродил гипо­тезу, впервые предложенную еще древнегреческим астрономом Аристархом. Отнюдь не являясь центром Вселенной, заявил тогда Коперник, Земля — лишь одна из планет, что вращаются вокруг Солнца. Правда, многим людям еще только предстоит признать это, ибо они до сих пор свято верят в то, что именно небеса вращаются вокруг нашей неподвижной Земли. ­Однако астрономы уже давно не скрывают ни от кого убедительных доказательств тому, что Коперник был тогда совершенно прав насчет нашего родного космического дома. Заключение о том, что Земля лишь одна из планет Солнца, позволяет немедленно предположить, что другие планеты очень похожи на нее и что на них вполне могут жить обитатели, обремененные, как и мы с вами, своими планами и мечтами, работой, играми и фантазиями.

Таким образом, планеты, вращающиеся вокруг других звезд, смогут послужить нам космической лабораторией и помочь понять, как и когда жизнь появляется в космосе, как она развивается и как влияет на миры, в которых она возникла. Планеты-­соседки Земли по Солнечной системе — это лишь ограниченный набор примеров других миров Александра Поупа, «коим счету нет». Исследование Марса и других планет Солнечной системы может привести к обнаружению жизни на соседних с нами мирах. С другой стороны, мы можем обнаружить, что наша планета сформировалась в узком диапазоне расстояний от Солнца, где обеспечивается температура, благоприятная для жизни, а все остальные планеты оказались за пределами «обитаемой зоны». Возможно когда-нибудь наши потомки исследуют планетные системы, близкие к нашей, не только ради удовлетворения внутреннего интереса, но и ради того, чтобы узнать, что они могут рассказать нам о разнообразии жизни по всему Млечному Пути и за его пределами.

Все это случится еще очень и очень нескоро, но уже сейчас мы можем отдать должное тому, как далеко все-таки мы продвинулись за одно человеческое поколение. На протяжении многих веков астрономам, которые пользовались телескопами для наблюдения за сотнями тысяч отдельных звезд, не хватало навыков и возможностей, чтобы определить, есть ли у этих звезд свои собственные планеты. Их наблюдения позволяли утверждать, что наше Солнце вполне себе среднестатистическая звезда и что ее братья и сестры, почти идентичные ей, в огромном множестве рассыпаны по галактике Млечный Путь. Если у Солнца есть свое семейство планет, то почему бы ему не быть и у других звезд? Получается, что на таких планетах тоже могли возникнуть условия для жизни самых разных существ. Джордано Бруно, к сожалению, выразил свою солидарность с этой мыслью в оскорбительной манере, подрывающей авторитет церкви, за что и угодил в 1600 году на костер. Сегодня любой турист, одолев толпы людей и столики уличных кафе на римской площади Кампо ди Фиори, может оказаться у подножия памятника Бруно и, возможно, поразмышлять немного о том, как сила его мыслей и идей (пусть и не его личная сила) одержала блестящий триумф над теми силами, что пытались подавить его.

Как наглядно демонстрирует судьба Джордано Бруно, сама идея жизни в других мирах — одна из самых сильных мыслей, на которую способен человеческий разум. Если бы это было не так, Бруно дожил бы до более зрелых лет, а NASA не на что было бы просить финансирование. Все эти разговоры о жизни в других мирах на протяжении всей истории — а NASA увлекается ими и сегодня — вертелись вокруг планет Солнечной системы. Однако в поисках внеземной жизни мы столкнулись с определенной проблемой: ни один из миров нашей Солнечной системы, за исключением Земли, не подходит для жизни.

Хотя этот вывод совершенно не отдает должное самому факту, что жизнь в принципе может зародиться и поддерживать себя миллио­нами возможных способов, все же доказательства налицо: наши первоначальные исследования Марса и Венеры, а также Юпитера и его наиболее крупных лун не смогли обнаружить на них сколько-нибудь убедительных признаков жизни. Скорее наоборот: мы ­обнаружили множество аргументов в защиту утверждений о том, что на этих планетах и лунах условия категорически неблагоприятны для жизни в привычном для нас виде. Нам предстоит продолжать свои исследования еще очень долго, и, к счастью (в том числе для тех, кто любит обо всем этом поразмышлять), мы не прекращаем их ни на секунду — особенно в погоне за признаками жизни на Марсе. Тем не менее вероятность того, что финальный вердикт по наличию внеземной жизни в пределах Солнечной ­системы будет отрицательным, настолько велика, что многие умы уже переключились на поиски этой жизни за ее пределами, избрав своей целью те многочисленные миры, что вращаются не рядом с нашим Солнцем, но вокруг других звезд.

До 1995 года гипотезы о планетах на орбитах других звезд выдвигались практически вне контекста каких-либо признанных фактов. За исключением ряда объектов размером примерно с Землю, вращающихся вокруг останков взорвавшихся звезд, которые почти наверняка образовались только после взрыва сверхновой и едва ли могут считаться планетами, астрофизикам ни разу не удалось ­наткнуться на экзопланету — мир, вращающийся вокруг какой-то другой звезды. В конце 1995 года было сделано заявление о первом открытии подобного рода, несколько месяцев спустя было обнаружено еще четыре экзопланеты. И тогда словно прорвало плотину — обнаружение новых миров было практически поставлено на поток. Сегодня нам известно о более чем сотне экзопланет, вращающихся вокруг других звезд. В ближайшие годы это число непременно будет только расти.

Изобретательность и упорство астрофизиков позволили им разработать как минимум восемь различных методов обнаружения экзопланет. С помощью двух из них была совершена большая часть открытий, еще два позволили нам узнать о более 150 новых планетах, а последние четыре — о более 100. Нам с вами достаточно будет познакомиться с первыми четырьмя из этих восьми методов, начав с тех, что дают меньший результат, а затем перейдя к триумфальной паре.

Самый простой метод поиска экзопланет заключается в непосредственном наблюдении с использованием мощной оптической ­системы. Однако, несмотря на всю очевидность, этот метод сопряжен с огромной проблемой, которая десятилетиями ставила в тупик астрофизиков: с астрономической точки зрения планеты располагаются в непосредственной близости от своих звезд и светят очень слабо, лишь отражая звездный свет. Далекий наблюдатель, рассматривающий нашу Солнечную систему в телескоп, наверняка различит Юпитер, но при этом должен будет смириться с тем фактом, что этого самого крупного обитателя Солнечной системы затмевает Солнце, которое светит ярче в миллиард раз. Наблюдения в инфракрасном диапазоне смогут немного помочь: разница в яркости уменьшится до миллиона, но по-прежнему будет представлять огромную проблему для выделения отдельных объектов, обладающих несопоставимо меньшей яркостью. О чем это нам говорит? О том, что около 150 экзопланет, которые удалось увидеть ученым в последнее время, обладают двумя общими характеристиками: они такие же крупные, как Юпитер, или даже крупнее него; большинство из них находятся от своих звезд дальше, чем Сатурн от Солнца — в три и даже в сто раз. Все изображения таких экзопланет, которые удалось получить с огромным трудом, обычно выглядят как туманные пятнышки, ничем не привлекающие к себе внимания. Всего известно о 5000 экзопланетах в 3600 планетных системах, но астрофизики никогда не видели ни одной, кроме тех, которые мы наблюдаем непосредственно в виде тех самых непримечательных пятен.

То, что вы могли бы счесть серьезным недостатком, на самом деле ярко иллюстрирует триумф науки, которая способна решать подобные проблемы. Например, с помощью следующего метода обнаружения планет, который носит название «гравитационное линзирование» и основан на идее Альберта Эйнштейна. Общая теория относительности Эйнштейна гласит, что силы гравитации искривляют пространство и, следовательно, искривляют пути световых лучей, проходящих вблизи массивных объектов, таких как звезды. Если, двигаясь в пространстве, звезда окажется на пути света, идущего к нам от другой, более далекой звезды, то гравитация ближней звезды сфокусирует свет далекой звезды подобно своеобразной линзе и вызовет резкий всплеск наблюдаемой яркости далекой звезды. Если у более близкой звезды есть одна или несколько планет, то каждая из них будет вызывать одинаковое, хотя и более короткое и гораздо менее выраженное увеличение яркости. Величина вторичных всплесков яркости зависит от масс объектов, которые их вызывают, а точное время между первичным и вторичным всплесками зависит от расстояний между звездой и планетой. Обследуя большое количество звезд каждую ясную ночь, получая все более точные данные об их яркости, астрофизики с помощью телескопов в Австралии и Соединенных Штатах смогли обнаружить таким способом более 150 экзопланет, что близко к числу, обнаруженному методом прямого наблюдения. Гравитационное линзирование хорошо работает для планетарных систем, находящихся от нас намного дальше, чем те, которые можно найти альтернативными методами, но все открытия, сделанные с его помощью, являются одноразовыми, поскольку движущаяся звезда никогда не вернется в то же положение по отношению к ее более удаленным соседкам.

К наиболее эффективным методам обнаружения экзопланет относится непосредственное наблюдение за звездами, а не их планетами. Такой способ помогает выявить кратковременные небольшие уменьшения их яркости либо периодические, повторяющиеся изменения в движении в пространстве (метод эффекта Доплера). Тщательно анализируя эти изменения в яркости или движении звезды, астрофизики могут сделать вывод о существовании одной или нескольких планет, вращающихся вокруг нее, и определить довольно широкий диапазон характеристик планет.

«Транзит» — прекрасный и древний астрономический термин. Он обозначает прохождение одного объекта непосредственно перед другим (поэтому пуристы могут настаивать на том, что события гравитационного линзирования также следует классифицировать как транзиты). Например, транзит Венеры случается, когда Венера проходит между Землей и Солнцем (ближайшие подобные события ожидаются в 2117 и 2125 годах). Соответственно транзит экзопланеты имеет место тогда и только тогда, когда плоскость ее орбиты совпадает с нашим лучом зрения на звезду. В подобных случаях, насколько невероятными они бы ни были, метод дает прекрасные плоды, но, если совпадения нет, обнаружить планеты по их транзитам не получится.

Чтобы применить этот метод, астрофизики должны сначала найти изменения в яркости, сигнализирующие о транзите, затем понаблюдать за несколькими последовательными транзитами и убедиться, что временные интервалы между ними остаются постоянными, чтобы не спутать данные явления с аномалией самой звезды. Проверка на регулярность интервалов сразу же позволяет определить период обращения планеты, а степень падения яркости звездного света — ее размер. Юпитер, например, будет уменьшать яркость света Солнца на 1 % при его транзите каждые 12 лет, в то время как Земля будет уменьшать яркость на 0,01 % каждый год. Постоянное колебательное движение нашей атмосферы, вызывающее мерцание звезд при визуальном наблюдении, исключает возможность использования наземных обсерваторий для проведения точных измерений, но космические спутники свободны от этой помехи и могут помочь обнаружить экзопланеты размером даже меньше Земли. Планеты с более короткими орбитальными периодами обнаруживаются быстрее, тогда как для обнаружения планет, делающих один оборот вокруг своей звезды за несколько привычных нам лет, естественно, требуются более длительные наблюдения.

Наблюдение за транзитами заняло первое место среди других методов. С его помощью было открыто 3500 экзопланет — в три с лишним раза больше, чем другими способами. Учитывая, какие впечатляющие результаты показал спутник «Кеплер» (запущенный NASA в 2009 году и выведенный из эксплуатации в 2018), на околоземную орбиту были отправлены ныне действующие охотники за транзитами от NASA и Европейского космического агентства — TESS и CHEOPS соответственно. Позже Европейское космическое агентство планирует запустить еще один спутник — PLATO, который поможет астрофизикам открывать все новые экзопланеты и определять их свойства по транзитам. Для этого уже действующие аппараты (а также те, которые закончили свою миссию) либо исследуют большое количество звезд, например, «Кеплер» исследовал 150 000 звезд, TESS — 200 000, либо детально изучают экзопланеты, обнаруженные другими методами, как это делает CHEOPS.

Ну и еще один весьма успешный метод, имеющий на своем счету около тысячи побед на поприще охоты за экзопланетами, базируется на эффекте Доплера, с которым мы познакомились в главе 5. Он позволяет по свету галактики, испускаемому миллиардами звезд, определить направление движения этой галактики — к нам или от нас. Применяя тот же метод для анализа звезд Млечного Пути, астрофизики могут измерить скорость приближения или удаления от нас отдельно взятой звезды, и не имеет значения, движемся мы, звезда или и то и другое вместе взятое. Для звезд, вращающихся вокруг центра Млечного Пути и не имеющих планет, эта скорость должна оставаться постоянной (в масштабах человеческой жизни, конечно же). Но если звезду сопровождает одна или несколько планет, их гравитационные силы, хотя и сравнительно слабые, по мере движения планет по своим орбитам будут немного тянуть звезду сначала в одном направлении, а затем в другом. Этот простой факт непреложного действия ньютоновских законов движения и гравитации уже помог получить обширные сведения о множестве экзопланет.

Астрофизики обнаружили, что если скорость удаления или приближения звезды немного превышает ее среднее значение, затем уменьшается ниже среднего, снова возрастает и эти изменения продолжают циклически повторяться, то совершенно справедливо следующее: изменения скорости обусловлены гравитационным влиянием планеты, движущейся по орбите вокруг звезды, притягивающей ее сначала немного к нам, а затем немного отталкивающей от нас. Если это так, то продолжительность цикла изменений будет равна периоду обращения планеты вокруг звезды. Дополнительную информацию астрофизики могут почерпнуть из сведений о звездах, вокруг которых вращаются эти планеты. Детально исследуя спектры звезд от самых тусклых и наименее массивных, обладающих лишь одной десятой массы Солнца, до самых ярких и самых массивных, которые во многие десятки раз больше Солнца, астрофизики могут определить количество излучаемой ими энергии. Узнав массу звезды, а также период обращения планеты, можно вычислить среднее расстояние между ними. В любом случае чем массивнее звезда, тем быстрее должны двигаться планеты, чтобы удержаться на орбите, и чем дальше от звезды находится планета, тем больший период обращения она будет иметь, как это происходит в Солнечной системе.

Еще больше информации астрофизики могут получить из графика изменений, вызванных эффектом Доплера. По этому графику они могут определить формы орбит вращения планеты и звезды вокруг общего центра масс. Формы орбит остаются идентичными, хотя их размеры обратно пропорциональны массам объектов. Круговые орбиты создают равномерное синусоидальное изменение, в то время как удлиненные орбиты смещают пики и впадины в ту или иную сторону, и эти смещения тем больше, чем более вытянуты орбиты.

Но еще более важная информация сосредоточена в данных, описывающих доплеровский танец звезды и ее планеты. Зная массу звезды, астрофизики могут сделать вывод о массе планеты, вращающейся на любом заданном расстоянии. Скорость удаления или приближения звезды меняется из-за силы гравитации планеты, действующей на звезду, а величина изменения зависит от массы планеты и ее расстояния до звезды. Когда расстояние известно, масса планеты определяется быстро, но с оговоркой. Астрофизики не могут знать наверняка, смотрят ли они на орбиту планеты с ребра или, что более вероятно, под некоторым углом, когда планета находится «выше» луча зрения на звезду на одной половине своей орбиты и «ниже» — на другой. В этом случае астрофизики фиксируют лишь часть полного влияния планеты на движение звезды. В результате массы планет, которые они выводят из максимальных изменений скорости звезды, оказываются меньше истинных, которые можно определить только том случае, если плоскость орбиты планеты строго параллельна нашему лучу зрения.

Разумно предположить, что величина угла наклона плоскости орбиты конкретной планеты к нашему лучу зрения имеет случайное распределение, а значит, средняя планетарная масса, полученная из наблюдений за скоростями звезд с использованием эффекта Доп­лера, равна лишь половине фактической средней массы. Обычно мы не знаем, орбиты каких планет наклонены больше или меньше. Но, на счастье, в меньшинстве случаев, когда планета действительно проходит транзитом через свою звезду, мы можем быть уверены, что наблюдаем полное влияние эффекта и вычисленная масса равна фактической. О таких экзопланетах, обнаруженных с применением методов наблюдения за транзитами и ­эффектом Доплера, астрофизики имеют наиболее полную ин­формацию.

Зная количество энергии, излучаемое звездой, и расстояние от нее до планеты, астрофизики в дополнение к размеру, массе, форме орбиты и периоду обращения планеты могут рассчитать и температуру на ее поверхности. Также множество тщательных измерений помогло обнаружить звезды, вокруг которых вращается несколько планет. Каждая из них может иметь свой собственный транзит или вносить свои возмущения в эффект Доплера, характеризующий движение звезды. Применение статистических методов вычислений позволяет выстроить из хаоса сведений стройный порядок и раскрыть полный состав планетной системы. К настоящему времени астрофизики обнаружили более 800 систем, содержащих по две и более экзопланеты. В одной из них, подобно нашей Солнечной системе, имеется восемь планет, в другой — семь, а еще шесть имеют по шесть планет.

Когда мы пытаемся проанализировать данные о тысячах найденных экзопланет, чтобы продвинуться в поисках внеземной жизни, наши представления о диапазоне их масс, размеров, периодов орбит и температур на поверхности дают прекрасную основу для предположений. Конечно, мы не можем утверждать, что имеем представительную выборку данных о планетах в галактике Млечный Путь. Каждый из четырех основных методов неизбежно вносит свою систематическую ошибку. Метод прямого наблюдения позволяет обнаруживать крупные планеты, находящиеся на сравнительно больших расстояниях от звезд. Гравитационное линзирование успешнее обнаруживает планеты с большими массами, независимо от их удаленности от своих звезд. Метод транзитов хорош для обнаружения больших планет с короткими периодами обращения и совершенно не годится для планет с периодами обращения по десять и более лет, а метод поиска экзопланет путем наблюдения за эффектом Доплера в движениях звезд более эффективен, когда звезда имеет близкие к ней планеты с большой массой.

Полностью осознавая недостатки каждого из методов, астрофизики тем не менее пришли к важным обобщениям относительно экзопланет. Самое очевидное и значимое — их много. Вполне возможно, что звезд с планетами больше, чем тех, которые не имеют планет. Даже у самой близкой к Солнцу звезды, красного карлика по имени Проксима Центавра, который является частью звездной системы Альфа Центавра, хоть и находится в некотором отдалении от двух звезд-соседок, есть своя планета. Следующим наиболее примечательным и важным моментом является широкий диапазон размеров, масс и периодов обращения планет, а также расстояний между планетами и звездами. Существуют планеты с диаметром менее 1/3 земного (и, скорее всего, только наши ограниченные возможности не позволяют найти планеты еще меньших размеров) и в восемь раз больше Юпитера. Некоторые имеют массу менее 1/10 000 массы Земли, а массы других в десятки раз превышают массу Юпитера (которая равна 318 массам Земли). Некоторым экзопланетам требуется всего 40 минут, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды, а другим — сотни лет. В связи с этим некоторые из них имеют орбиты с диаметром всего в 1/350 от диаметра орбиты Земли, в то время как другие движутся по орбитам, сравнимым с орбитой Нептуна или даже больше.

К слову, самый распространенный тип экзопланет среди тех 4000, которые были обнаружены первыми (3/4 из них открыты с помощью метода транзитов), оказался совершенно непохожим на планеты Солнечной системы! Астрофизики называют планеты этого типа «суперземлями», тем самым подчеркивая, что они значительно больше Земли, но меньше Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Суперземлям, большинство из которых примерно в два раза больше нашей планеты, обычно требуется всего несколько месяцев, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды. Фактически примерно половина всех звезд имеет хотя бы одну планету с периодом обращения не более 100 дней (и Солнце не является исключением из этого правила, потому что Меркурию требуется 88 дней на каждый оборот). Существование суперземель, о которых мало кто подозревал до эпохи открытия экзопланет, служит отличным напоминанием, насколько сомнительными могут быть поспешные выводы, если делать их на основе ограниченного набора данных — в данном случае на примере восьми планет Солнечной системы. Более крупные суперземли могут оказаться газовыми планетами, и в таком случае Земля имеет все шансы быть признанной одной из крупнейших каменистых планет, когда-либо созданных в процессе планетообразования.

Еще одно обобщение касается природы звезд, вокруг которых вращаются экзопланеты, и заставляет нас иначе отнестись к возможности существования во Вселенной других обитаемых миров, кроме нашего. Размышляя о жизни в планетных системах, мы опираемся на представление о том, что многие из звезд в них относятся к тому же типу, что и Солнце. Но еще большее число звезд, о которых известно, что вокруг них вращаются планеты (возможно, потому, что их малая масса облегчает обнаружение их планет), являются красными карликами с малой светимостью. Они обычно излучают в десятки раз меньше энергии, чем Солнце, имеют около четверти его массы, трети его диаметра и температуру поверхности в два раза ниже. Красные карлики — самый распространенный тип звезд в нашей галактике, но из-за низкой светимости их трудно обнаруживать за пределами ближайшего окружения. Небольшое количество излучаемой энергии, даже с учетом их небольшой массы, дает им важное преимущество — красные карлики имеют самый большой срок жизни, измеряемый триллионами лет, в отличие от звезд типа Солнца, которые живут какой-то десяток миллиардов лет. Неудивительно, что планеты вокруг красных карликов вращаются на сравнительно небольших расстояниях. У многих из них период обращения измеряется часами, а диаметры орбит намного меньше диаметра орбиты Меркурия. Но самая важная особенность многих из этих планет, имеющая решающее значение для перспектив существования жизни, — температура на их поверхности сравнима с земной. Вращаясь вокруг тусклой красной звезды по орбите с очень малым диаметром, планета может получать столько же тепла, сколько получает планета, вращающаяся по орбите с бо́льшим диаметром вокруг гораздо более яркой звезды.

Нам, жителям XXI века, доступна роскошь знания основных фактов о планетах Млечного Пути. Мы знаем, каковы их размеры, массы, температуры на поверхности, а также формы, размеры и периоды их орбит, и можем быть уверенными в данных. Многие из этих планет можно назвать планетами земного типа, которые находятся на орбитах, близких к земным, и обращаются вокруг звезд, подобных Солнцу. Почти все они расположены в пределах нескольких сотен световых лет от Солнечной системы, на расстояниях менее одной сотой расстояния до основной массы звезд нашей галактики.

Что могут сказать нам эти знания? Возможно ли, чтобы на обнаруженных нами экзопланетах однажды появилась и эволюционировала жизнь? И, что не менее важно, можем ли мы делать выводы о вероятности более широкого ее (и даже развитых цивилизаций) распространения, например, в более обширных пределах Млечного Пути и за его пределами?

С другой стороны, открытие большого числа экзопланет позволило избавиться от мнения, бытовавшего всего одно поколение назад, — что если где-то еще в нашей галактике и зародилась жизнь, то таких мест не может быть много и они сильно удалены друг от друга. Как оказалось, Млечный Путь и, предположительно, другие галактики тоже изобилуют множеством разнообразных космических «лабораторий», и молодых, и очень старых, в которых могла зародиться и достичь небывалого расцвета жизнь. Но огромные расстояния даже до ближайших к нам космических соседей уничтожают всякую надежду посетить какие-либо из этих мест, поэтому мы вынуждены продолжать следовать проторенным астрофизиками путем и расширять свои знания, получая дополнительную информацию благодаря более точным наблюдениям.

Наиболее яркие признаки обитаемости других миров должны находиться в их атмосферах. В последующих главах мы обсудим, опираясь на наше нынешнее понимание процессов зарождения жизни, какими должны быть планеты, чтобы на них могли появиться живые организмы. Например, на них должна иметься жидкость, в которой могут плавать и взаимодействовать молекулы. А для существования жидкости на поверхности твердого объекта, в свою очередь, должна образоваться атмосфера, состав которой будет меняться с появлением форм жизни. На Земле, например, живые организмы обогатили атмосферу кислородом. Цивилизация тоже внесла свои изменения, и не самые лучшие, учитывая, насколько наша планета загрязнена, но мы героически боремся, чтобы это изменить, хоть пока и проигрываем в этой битве.

Как же отличить атмосферу с естественным содержимым от атмо­сферы с компонентами, созданными жизнью? Один из очевидных способов — сравнить измерения, полученные в разное время. Если обнаружатся две или более составляющие, которые не должны существовать одновременно, то мы можем сделать вывод, что что-то постоянно их привносит. Это «что-то» может быть живым. Если использовать в качестве примера нашу собственную планету, то наиболее вероятными компонентами атмосферы, которые могли бы подсказать инопланетному уму, что у нас есть жизнь, были бы молекулы кислорода и метана. Без постоянного пополнения запасов молекулы метана вскоре вступят в химическую реакцию с кислородом (которого примерно в сто тысяч раз больше) и исчезнут. Тот факт, что в нашей атмосфере сохраняется небольшое, но обнаружимое количество метана, свидетельствует о присутствии на поверхности Земли живых организмов, в первую очередь коров и других жвачных животных, которые постоянно выделяют этот газ. (Поскольку метан задерживает тепло гораздо эффективнее, чем углекислый газ, даже небольшое, но растущее его количество способствует глобальному потеплению, угрожающему нашей окружающей среде.)

Благодаря запуску космического телескопа Уэбба мы можем лучше изучить экзопланеты — например, его спектроскопические возможности способны раскрыть дополнительные подробности о составе их атмосфер. К сожалению, даже с его помощью невозможно обнаружить одновременное существование кислорода и метана. Конечно, другие формы жизни могут иметь совершенно другой метаболизм, настолько отличный от присущего жизни на Земле, что мы не сможем обнаружить их по этому признаку. Тем не менее астрофизики нацелены именно на поиски двух этих составляющих. На данный момент мечта остается несбыточной, требуя возможностей, превосходящих те, которые имеются у телескопа Уэбба, и ждет появления нового поколения космических аппаратов для более углубленного исследования атмосфер или получения детальных изображений экзопланет, которые могли бы напрямую доказать существование жизни. Если когда-либо астрофизики смогут достичь в этом успеха, их достижение будет названо великим, а их самих возведут в ранг героев.

---