Въпросът сами ли сме във Вселената?“ отдавна не е в

Въпросът „ сами ли сме във Вселената? “ от дълго време не е в областта на научните фантастои и философите, а се е загнездил крепко в кабинетите на астрономите и в чертежите на галактическите организации. Търсенето на екзопланети – светове отвън нашата Слънчева система – е в разгара си. И, наподобява, всичко е просто: открийте планета в по този начин наречената „ обитаема зона “ на нейната звезда и ето я, евентуален претендент за ролята на люлка на извънземен живот. Но, както постоянно се случва в науката, дяволът е в детайлите. По-конкретно във времето.

Защо „ Зоната на Златокоска не е безконечна?

„ Зоната на обитаемост “, или, както поетично я назовават „ Зоната на Златокоска “ (Goldilocks zone) – е зоната към звездата, в която изискванията разрешават на водата на повърхността на планетата да съществува в течна форма. Не е прекомерно горещо, с цел да се изпари, и не е прекомерно студено, с цел да замръзне. Звучи разумно, нали? Но има една измама: звездите са непостоянни. Те се пораждат, живеят и умират, като трансформират яркостта и температурата си в продължение на милиарди години.

Да вземем да вземем за пример нашето Слънце. В своята „ младост “ то е било с към 30 % по-слабо от в този момент. И това поражда забавен за учените въпрос, прочут като „ парадоксът на слабото младо Слънце “: по какъв начин по този начин Земята не се е трансформирала в ледена топка, в случай че е получавала доста по-малко топлота? Вероятният отговор е плътна атмосфера с доста парникови газове. Но значимото е следното: тогава обитаемата зона е била доста по-близо до Слънцето. И кой знае, може би Венера, която в този момент е пъклен гореща и безжизнена, е имала океани и търпима температура в тези далечни времена.

С течение на времето Слънцето е станало по-горещо и обитаемата зона последователно се е разширила. Венера се е оказала „ зад борда “ от вътрешната, прекомерно гореща страна, а Земята към този момент е уютно сгушена в нея. Но това не е вечно. Слънцето продължава да усилва яркостта си (с към 1% на всеки 100 милиона години) и в далечното бъдеще даже Марс може да получи своя късмет за стопляне и течна вода. А след към 4 милиарда години нашето величие ще се трансформира в червен колос, който ще набъбне до невероятни размери и ще изпепели вътрешните планети. Тогава обитаемата зона ще се измести към орбитите на Юпитер и Сатурн, а техните ледени луни евентуално ще се трансфорат във водни светове.

И по този начин, каква е уловката? Трикът се състои в това, че самото разкриване на планета, която в този момент се намира в обитаемата зона, е единствено половината от задачата. В края на краищата животът, най-малко подобен, какъвто го познаваме, се нуждае от време освен с цел да се зароди, само че и с цел да остави забележими следи от наличието си.

Времето е основният фактор

И тук се появява концепцията за „ непрекъсната обитаема зона “ (НЗО). Идеята, която интензивно се разпространява от Остин Уеър и Патрик Йънг от Държавния университет на Аризона, е елементарна и елегантна: с цел да увеличим възможностите си да открием живот, би трябвало да търсим планети, които задоволително дълго са били в удобни условия.

На Земята на фотосинтезиращите организми са били нужни към два милиарда години, с цел да наситят атмосферата с О2 – един от най-очевидните биомаркери, които бихме могли да открием на една далечна екзопланета. Затова учените оферират да се съсредоточим върху светове, които са прекарали най-малко тези два милиарда години в обитаемата зона на своята звезда (те отбелязват тази зона като НЗО2). Именно на такива „ ветерани на обитаемостта “ вероятността да се открие атмосфера, изменена от активността на живите организми, е доста по-голяма.

Това е огромна смяна в играта. Едно е просто да „ уцелиш задачата “ тук и в този момент, а напълно друго е да вземеш поради цялата предходна „ биография “ на планетата и нейната звезда.

Нова карта за търсачите на извънземен живот

И по този начин, по какъв начин да определим кои звездни системи са най-обещаващи за НЗО2? Уеър и Янг създадоха специфична метрика, употребявайки метода на Байес – образован статистически инструмент, който разрешава вероятностите да се актуализират при съществуване на нови данни. Те ползват своя метод към лист от 164 слънцеподобни звезди, които се смятат за евентуални цели за бъдещата Обсерватория за обитаеми светове (HWO) – упорит план на НАСА.

И по този начин, какво демонстрират техните разбори? Първо, както се очакваше, възрастта на звездата играе основна роля. По-възрастните звезди, които са към края на живота си в основната поредност, имат по-тесни зони на НЗО2, защото светимостта им стартира да се трансформира по-бързо. Второ, не всички типове звезди са еднообразно положителни. Оказа се, че идеалните претенденти са звезди, които са малко по-млади и по-масивни от нашето Слънце, както и джуджета от късните спектрални класове F и G. Те съчетават задоволително дълъг „ спокоен “ живот и задоволително необятни зони, в които изискванията могат да останат постоянни в продължение на милиарди години.

Но това не е всичко! Планетите не са просто каменни топки, които пасивно обикалят към звездите си. Те също еволюират. Геоложката активност, излъчванията на въглероден диоксид – всичко това въздейства на климата и затова на обитаемостта. Според изчисленията на откривателите планетите с размерите на Земята или по-малки (0,5-1 земна маса) могат да станат геологически „ мъртви “ след 5-7 милиарда години. След това те са изцяло подвластни от милостта на своята звезда, като губят вътрешните механизми за контролиране на климата. Но суперземите – планетите с по-голяма маса от Земята, само че по-леки от газовите колоси – имат шансове да запазят геоложката си интензивност и като разследване – обитаемостта си доста по-дълго. Оказва се, че междинната възраст на една в действителност обитаема планета може да бъде даже по-малка от тази на нашата Земя.

Какво следва? Поглед към бъдещето

Работата на Уеър и Йънг не е единствено теоретично упражнение. Тя е доста съответен инструмент, който ще помогне на астрономите да възнамеряват бъдещите задачи за по-ефективно търсене на живот. В последна сметка телескопичното време, изключително за такива комплицирани задания като директното наблюдаване на екзопланети и анализите на техните атмосфери, е извънредно безценен и стеснен запас. А опцията да се отсеят явно по-малко обещаващите цели, като се съсредоточим върху тези, при които възможностите за триумф са по-големи, е скъпа.

Търсенето на биосигнатури – химически следи от живот в атмосферите на далечните светове – е, искрено казано, херкулесова задача. Технологиите непрестанно се усъвършенстват, само че Вселената не желае да разкрива тайните си. Въпреки това разбирането, че обитаемостта не е статично положение, а динамичен развой, който се простира във времето, ни дава опция за по-нюансиран и осведомен метод.

Може би точно тази смяна в парадигмата – от просто „ зона на обитаемост “ към „ зона на непрекъсната обитаемост “ – ще ни помогне един ден да отговорим на този доста значим въпрос. И кой знае, може би някъде там, на планета покрай звезда, която е малко по-млада и по-масивна от нашето Слънце, животът към този момент е съумял не просто да се появи, само че и усърдно да се „ наследи “ в нейната атмосфера, търпеливо чакайки най-сетне да насочим телескопите си към нея. Ловът продължава, а в този момент към този момент разполагаме с по-точна карта.