Исследование выявило восемь планет, на которых может существовать внеземная жизнь

Бразильский исследователь выявил восемь планет, расположенных за пределами Солнечной системы, так называемых экзопланет, на которых выше вероятность наличия воды в жидком состоянии и, следовательно, возможности развития жизни. Исследование было проведено учёным Фабио Калабрио Эвангелиста да Сильва под руководством профессора Марсело Борхеса Фернандеса из Национальной обсерватории. Сильва проанализировал данные о более чем 6 тысячах экзопланет, открытых на сегодняшний день, на основе базы данных НАСА, американского космического агентства. Он изучил такие параметры, как радиус, плотность и расстояние, на котором они вращаются вокруг звезды. На основании этих данных ему удалось выявить те планеты, радиус и плотность которых схожи с параметрами Земли. Он также выделил те, которые находятся в так называемой зоне обитаемости. «Зона обитаемости — это область, в которой возможно существование жидкой воды, поскольку там не слишком жарко, как ближе к звезде, и не слишком холодно, как дальше от звезды. Таким образом, это идеальная зона. Мы называем её «зоной Златовласки» (Goldilocks Zone)», — объясняет Сильва. В заключение он оценил характеристики атмосферы, а также давление и температуру на поверхности. Затем Сильва перечислил восемь экзопланет, наиболее похожих на нашу, а значит, имеющих наибольшие шансы на наличие воды в жидком состоянии и поддержание жизни. « «Земля — это единственный пример, который у нас есть на данный момент, чтобы определить, что такое жизнь, и установить, какие характеристики необходимы для наличия жидкой воды», — утверждает исследователь, который представил свою работу на этой неделе на 6-м форуме Astrobion — мероприятии по астробиологии, организованном Национальной обсерваторией в Рио-де-Жанейро. Из восьми экзопланет наиболее похожей на Землю считается GJ 1002b, которая, согласно исследованию Национальной обсерватории, на 98 % схожа с нашей планетой. Открытая в 2022 году, GJ 1002b находится на расстоянии 16 световых лет от нашей планеты (то есть свету требуется 16 лет, чтобы преодолеть расстояние между двумя планетами). Она вращается вокруг красного карлика (тип M), который холоднее Солнца. Каждый оборот вокруг звезды занимает всего 10 дней. «Мы ищем планету, условия на которой схожи с земными. Но это не означает, что это единственное возможное место для жизни во Вселенной, ведь могут существовать другие формы жизни, о которых мы пока не знаем и которым требуются иные химико-физические условия», — подчеркивает профессор Марсело Борхес Фернандес. Возможность существования жизни за пределами Земли уже на протяжении веков является частью народного воображения. Еще в Древней Греции мыслители размышляли о возможности существования жизни на Луне. Поиски внеземных организмов активизировались с началом космической гонки в 50-60-е годы. Однако в первые десятилетия поиски сосредоточивались на нашей Солнечной системе, в частности на небесных телах, наиболее близких к Земле, таких как Луна и планета Марс, а также на приёме сигналов, посылаемых возможными внеземными цивилизациями. Однако в 1992 году были открыты первые экзопланеты, получившие названия «Полтергейст» и «Фобетор». С тех пор в нашей галактике было сделано более 6 тысяч открытий, что увеличило число мест, где могла развиться жизнь. Однако поиск жизни в этих местах — сложная задача, поскольку все они находятся на расстоянии многих световых лет от Земли, что делает их посещение невозможным, по крайней мере с помощью существующих технологий. Исследование этих экзопланет проводится посредством наблюдений за звездой, вокруг которой они вращаются. Проверить возможное наличие жизни в таких случаях можно путем изучения атмосферы этих экзопланет. Телескопы, такие как «Джеймс Уэбб», оснащены оборудованием, которое анализирует световые волны, излучаемые звездой, когда планета проходит перед ней. Эти приборы способны улавливать изменения, возникающие при их взаимодействии с атмосферой экзопланеты, поскольку каждое химическое вещество имеет свой собственный «отпечаток». «Благодаря высокому спектральному разрешению можно определить наличие атмосферы, установить её химический состав и, таким образом, постепенно собирать все кусочки пазла, чтобы понять, обладает ли эта планета идеальными условиями для существования жизни или нет», — объясняет Фернандес. Учёные, занимающиеся поиском жизни за пределами Земли, так называемые астробиологи, ищут так называемые биосигнатуры. Это вещества или их комбинации, которые на Земле обычно образуются в результате действия биологических механизмов, как, например, в случае сосуществования метана и кислорода. Недавно в рамках исследования под руководством Кембриджского университета была проанализирована атмосфера экзопланеты K2-18b, и в ней были обнаружены следы метана и диоксида углерода. Также была обнаружена сигнатура, которая может быть диметилсульфидом (DMS) — молекулой, которая на Земле вырабатывается исключительно живыми организмами, такими как фитопланктон. Поскольку эта планета, по всей вероятности, покрыта глобальным океаном воды, СМИ сообщили, что учёные обнаружили признаки жизни на далекой планете. Проблема заключается в том, что многие из этих биосигнатур, в том числе вещества, обнаруженные на K2-18b, могут быть произведены и абиотическими процессами, такими как геологические явления или радиация. «Мы всегда должны быть очень осторожны при анализе таких данных и сравнивать их с единственным примером, который у нас есть, — Землей, — чтобы понять, является ли единственным объяснением источник жизни или же эта возможная биосигнатура может быть результатом геологических или атмосферных процессов, не связанных с жизнью», — подчеркивает Фернандес. По словам исследователя из Аналитической лаборатории астробиологии НАСА Хосе Апонте, обнаружение биосигнатур в космосе в отдельности не является однозначным признаком жизни. «Ни один анализ сам по себе не может гарантировать окончательного подтверждения [существования жизни]. Для этого необходимо наличие нескольких линий доказательств». Апонте отмечает, что сочетание трёх аспектов может служить весомым индикатором того, что эти биосигнатуры действительно произведены живыми существами. Первым из них является повторяемость молекул в окружающей среде. «Если эта молекула повторяется исчерпывающим образом и эта закономерность подтверждается после нескольких измерений, это может свидетельствовать о наличии биосигнатуры». Второй ряд доказательств — преобладание одного из типов хиральности. Хиральные молекулы — это молекулы, которые имеют одинаковую химическую структуру, но не являются абсолютно идентичными. Одни из них отклоняют свет влево, а другие — вправо. Хорошим примером для объяснения этого служат левая и правая руки. Они являются зеркальным отражением друг друга, но если мы наложим их друг на друга (обе ладонями вниз), они не совпадут. На Земле организмы используют почти исключительно аминокислоты L-конфигурации (то есть такие, как наша левая рука), за редким исключением. В то же время сахара практически все имеют D-конфигурацию (то есть похожи на правую руку). «Таким образом, вторым доказательством стало бы обнаружение преобладания одного типа хиральной молекулы [в исследуемом месте]». А третьим доказательством стал бы анализ изотопов, то есть химических элементов, имеющих разную массу. На Земле жизнь отдаёт предпочтение более лёгким изотопам, таким как углерод-12 вместо углерода-13, а также водороду вместо дейтерия (более тяжёлого изотопа водорода). «Биосигнатуры в других местах также могут быть богаты более лёгкими изотопами». «Таким образом, речь идет не просто о обнаружении одной молекулы, а о нахождении нескольких взаимодополняющих линий доказательств», — объясняет исследователь из НАСА. Даже те органические молекулы, которые называют «строительными блоками жизни», такие как аминокислоты или азотистые основания, составляющие наш генетический код, не могут считаться доказательством существования внеземной жизни. Апойнт входит в группу учёных, которая проанализировала образцы пород, добытых зондом на астероиде Бенну, вращающемся на орбите рядом с Землёй. На этом небесном теле были обнаружены десятки органических молекул, в том числе три компонента нуклеиновых кислот: фосфаты, сахар рибоза (входящий в состав РНК, рибонуклеиновой кислоты) и пять азотистых оснований, из которых состоят нуклеотиды всех живых организмов: аденин, гуанин, цитозин, тимин и урацил. Также были обнаружены не менее 14 из 20 аминокислот, используемых земными организмами для синтеза белков, в том числе триптофан, который ранее никогда не наблюдался в внеземных образцах. Однако ничто из этого не является признаком внеземной жизни, поскольку эти молекулы могли образоваться абиотическим путём под действием радиации или в результате химических реакций в водной среде сотни миллионов лет назад. «Если же мы обнаружим соединение типа нуклеотида или цепь РНК, то это уже совсем другая история». «Это могло бы стать более убедительным доказательством, поскольку такие молекулы очень хрупкие и распадаются очень быстро в геологических масштабах», — утверждает Апонте. Несмотря на сложности с поиском жизни за пределами Земли, возлагаются большие надежды на будущие беспилотные миссии в пределах Солнечной системы, такие как «Europa Clipper», которая должна прибыть в 2030 году к спутнику Юпитера — Европе. Есть признаки того, что под ледяной корой этого спутника Юпитера существует океан соленой воды, который может обладать условиями, пригодными для жизни. Еще одна миссия, «Dragonfly», должна быть запущена в 2028 году к Титану, одному из спутников Сатурна, который, возможно, обладает атмосферой, богатой азотом, а также жидким метаном на своей поверхности. Робот, носящий то же название, что и миссия, должен прибыть на Титан в 2034 году и будет искать химические признаки жизни, основанной на воде или углеводородах, таких как метан. Большие надежды возлагаются также на другой спутник Сатурна — Энцелад, который, как и Европа, может скрывать океан под своей ледяной корой; а также на Марс, где имеются ледяные шапки и, возможно, подземные запасы воды.