Эта планета занята? — «наука»
Таковой близкий космос
У жизни на вторых планетах должны быть демаскирующие показатели
В то время, когда астрологи создают каталоги тысяч планет за пределами отечественной нашей системы, они задаются вопросом, вероятна ли жизнь на этих планетах, и обитаемы ли они. Мало кто вспоминал над этим важнее, чем Виктория Мидоуз (Victoria Meadows), астробиолог из Вашингтонского университета. Она занимается компьютерным моделированием поверхностей и атмосфер планет и есть ведущим исследователем в команде Виртуальной планетарной лаборатории Астробиологического университета НАСА.
Главная цель ее работы — выяснить, были ли экзопланеты когда-либо обитаемыми, имеется ли на них жизнь на данный момент, и может ли она показаться в будущем. Мидоуз с сотрудниками играется в Космическую тестовую кухню, дабы изучить результаты разных биологических и геологических условий («Допустим, у меня имеется модель, воссоздающая Почву. Я убираю ее звезду-желтого карлика, Солнце, и заменяю, скажем, на красного карлика. Что случится с земной воздухом?»)
Nautilus побеседовал с Мидоуз о том, чем живой мир может себя выдать.
Nautilus: Если бы инопланетянин пробовали нас обнаружить, что именно они бы искали? По каким показателям они имели возможность утверждать, что на Земле имеется жизнь?
Виктория Мидоуз: Они имели возможность бы делать то же самое, что на данный момент делаем мы. Начинаем с изучения дешёвой нам информации о базисных физических особенностях и об орбите планеты. Мы ищем ответы на два главных вопроса.
Во-первых, относится ли эта планета к земной группе? В случае если ли на ней жёсткая поверхность, на которой размещается океан? Во-вторых, находится ли планета на подходящем расстоянии от звезды.
Это пространство, в которого на поверхности землеподобной планеты может иметься вода в жидком состоянии, мы именуем обитаемой территорией, не смотря на то, что нет никаких обеспечений, что вода в том месте имеется.
Еще одна область отечественной работы — изучение эволюции ее звезды и планеты в течение продолжительного периода времени, дабы постараться осознать, на что она возможно похожа на данный момент. Это принципиально важно, по причине того, что звезды проходят через последовательность эволюционных процессов. Основное отличие этих мелких ребят, красных карликов, в том, что у них имеется период, в то время, когда они уменьшаются в размерах и становятся весьма броскими.
Каждая планета, организованная в обитаемой территории таковой юный сверхъяркой звезды, в отрезок времени, в то время, когда она возвращается к обычному уровню яркости, подвергается действию высокой радиации. От жара звезды испаряются океаны, что в теории может привести к весьма большому уровню содержания в воздухе или кислорода, или углекислого газа, как на Венере. Строго говоря, это планета, расположенная в обитаемой территории, но по результатам собственного развития имеющая чересчур большое количество углекислого газа в воздухе, дабы быть обитаемой.
«Миссия на Марс» в Тироле
ИноСМИ10.08.201528 месяцев на Марсе
The New York Times22.12.2014Марс камерой HiRISE
ИноСМИ27.09.2013История посадки на Марс
ИноСМИ06.08.2012«Марс-500»: добровольцы, каковые совершили 520 дней в изоляции
ИноСМИ04.11.201140 лет первым снимкам Юпитера
ИноСМИ03.12.20137 опасностей на пути к Марсу
Vox24.11.2016Гавайи: «марсианские хроники»
Deutsche Welle29.08.2016Панорама холмов на Марсе
NASA29.08.2016
— Прекрасно, предположим, планета отвечает всем параметрам. Что дальше?
— Ищем показатели обитаемости планеты, биологические автографы — необычные глобальные трансформации внешней среды, появившиеся не из-за процессов самой планеты. Потому, что мы пробуем найти жизнь на поразительно далеком расстоянии до ближайшей звезды, показатели судьбы должны быть глобальным явлением. Трансформации внешней среды на планете должны быть велики, дабы мы смогли разглядеть их с громадного расстояния.
На Земле имеется три главных показателя судьбы. Один — обильный кислород, которым вы дышите прямо на данный момент, он вырабатывается благодаря миллиардам лет работы цианобактерий, и растительности. Второй показатель вы заметите, в случае если взглянуть на спектр отражения Почвы — то, как планета отражает свет на различных длинах волн.
Вы имеете возможность подметить это необычное явление в любую секунду наблюдений. Более долгие волны, каковые в большинстве случаев находятся за пределами видимости, становятся прекрасно различимы, и это именуется красным барьером растительности. На длинах волн вне области фотосинтеза у растений появляется высокая отражательная свойство.
Возможно искать и это явление.
Третий показатель — ежегодный круговорот углекислого газа на отечественной планете. Уровень диоксида углерода со временем растет. Отмечается колебание вверх и вниз, в зависимости от времени года.
Это связано с фотосинтезом растений, каковые сперва уменьшают количества углекислого газа, а позже опять их увеличивают, в то время, когда погибают зимний период.
Если вы замечаете за планетой, вращающейся около звезды, вы в полной мере имеете возможность заметить эти колебания.
— И большое количество они определили бы о отечественной планете?
— В действительности, много. Я бы желала взглянуть на то, что именуется отблеском. И еще на все фазы Почвы, включая полуфазу и фазу серпа.
Я бы измерила яркость планеты. Я бы подчернула, что, приближаясь к фазе серпа, она делается очень яркой по сравнению со средним значением яркости, замечаемым ранее. «О, это необычно», — сообщила бы я. В окружающей среде должно быть что-то, что рассеивает свет.
Это облака. Они рассеивают свет, проходящий через них. И я бы наблюдала на отблеск — зеркальное отражение от океана, складывающегося из жидкого вещества.
Заметив это отклонение от нормы, я бы решила: «Теоретически, я наблюдаю на что-то с жидкой водой на поверхности».
Мне говорят: «Вы же модели. Откуда вам знать, что все так и имеется?» У нас был орбитальный космический аппарат для наблюдения за лунными кратерами. Он изучал Луну и, в конечном итоге, упал на нее. Но до аварии он передал целую пачку видов Почвы, снятых с далекого расстояния.
На одной из фотографий возможно видеть земной серп с отблеском от океана. Его вправду видно.
Это подтвердило, что отечественная модель верна.
Шеф-повара завоевывают космос
Le Figaro18.11.2016В то время, когда выстроят деревню на Луне?
The Guardian29.09.2016Война в космосе это уже не фантастика
The Trumpet04.08.2016Загадочные радиоимпульсы из глубин космоса — что это?
BBC10.07.2016«Восточный»: старт со второго захода
Latvijas Avize06.05.2016Китай преобразовывается в космическую сверхдержаву
«Нихон кэйдзай»21.11.2016НАСА: кто полетит на Марс?
Wired Magazine11.11.2016Как нам обустроить Марс?
Nautilus07.11.2016
Позже я бы взяла результаты многоволновой фотометрии. В течение некоего времени замечала бы различные длины волн, различные цвета спектра. Наблюдала бы, как подо мной вращается планета. В случае если делать наблюдения любой час, то вид любой раз будет различный.
Начинаешь подмечать, что яркость и цвет Почвы изменяются. Эти трансформации на различных длинах волн возможно применять, дабы составить карту планеты.
Возможно ограничивать такие факторы, как наклон полюса орбиты, независимо от того, имеется ли на планете материки. И возможно поискать неоднородность.
— Возвращаясь к поиску внеземной судьбе: как за последние годы поменялись отечественные трактовки биоподписей?
— Раньше все говорили: «В атмосфере столько O2, он никак не имел возможности показаться в следствии геологических либо фотохимических процессов. Это явная биоподпись. Вам нужно кислород.
Готово. Получите Нобелевскую премию». Но не только жизнь может выделять в воздух столько кислорода.
Моя команда трудится над рядом разных механизмов на базе фотолиза — разложения молекул светом.
Фотолиз воды либо CO2 высвобождает из молекул кислород. Он может вольно пребывать в пространстве либо же комбинироваться в форму газа O2. Тогда и появляется кислород в воздухе.
Так что кислород не хватает. Нужно осознавать, что это совокупность сотрудничеств, в которой одни механизмы смогут трудиться, а другие — нет. К примеру, если вы нашли высокое содержание O2 и в один момент метана, это значит, что на планете имеются весьма сильные потоки обоих газов, поскольку метан — это несложный газ, что поглощает O2.
Возможно, это и имеется биоподпись, которую вы ищете.
— Вам приходится исходить из того, что жизнь в космосе похожа на нас?
— Мы сосредоточились на кислороде, по причине того, что нам несложнее всего установить его наличие, мы делаем анализ фальшивых срабатываний. Как говорится, мы с головой погрузились в разнообразие биоподписей. Было бы здорово отыскать какую-нибудь необыкновенную молекулу.
Но мы должны осознавать, что нужно мочь трактовать то, что изучаем. Член моей команды Боб Бланкеншип (Bob Blankenship) занимается ее ходом и эволюцией фотосинтеза на Земле, чтобы выяснить, вероятна ли она и в других планетарных совокупностях. В ходе фотосинтеза поглощается углекислый газ и свет звезды, а вода разлагается, в следствии чего производится энергия.
Это коронная свойство растительных организмов.
Фотосинтез действует, применяя тип энергии, которого больше всего на поверхности планеты, другими словами свет от звезды, и весьма распространенные молекулы воды и углекислого газа, каковые, как мы вычисляем, дешёвы на обитаемой планете в изобилии. В случае если эволюция трудится, то представьте себе организм с таким эволюционным преимуществом: он бы захватил всю планету.
И это подает мне символ. Я ищу метаболических победителей, талантливых господствовать в окружающей среде и создавать сигналы. Кислородный фотосинтез возможно одним из их выигрышных билетов.
В случае если эволюция действует, то что-то подобное дает явное эволюционное преимущество, и, следовательно, такие организмы возможно заметить в телескоп как глобальную доминанту. Вот что мне необходимо: мировое господство!
— Это меняет объекты поиска?
— Да. Это воздействует на конструкцию телескопов, в особенности, на диапазон длин волн, применяемых для поиска молекул в воздухах планет. Не хватает телескоп для поиска кислорода.
Нужен телескоп, при помощи которого возможно замечать и множество вторых молекул.
Космический телескоп Джеймса Уэбба, что планируется запустить в 2018 году, имеет громадную площадь перехвата энергии, и с его помощью мы сможем изучать планеты в обитаемых территориях красных карликов в движении. «Джеймс Уэбб» в первый раз даст нам шанс искать жизнь при помощи спектроскопии пропускания, изучая верхние слои воздухов этих планет. Быть может, в течении всего срока проекта мы сможем замечать всего за несколькими целями.
Но мы вправду сможем установить свет звезды, прошедший через воздух и поменянный ей. Мы заметим, что находится в воздухе. Ура!
Подписывайтесь на отечественный канал в Telegram!
Каждый день вечером вам будет приходить подборка самых броских и занимательных переводов ИноСМИ за сутки.
Отыщите в контактах@inosmichannelи добавьте его к себе в контакты либо,
предварительно пройдя регистрацию, перейдите на страницу канала.
