В продължение на хиляди години човечеството е любопитно към звездите на нашето нощно небе. Планетите, звездите … може би дори с интелигентен живот са навсякъде около нас. И едва през последните 25 години получихме възможността да знаем със сигурност отговора на този въпрос, когато видяхме със собствените си очи първия свят извън нашата слънчева система. С развитието на телескопите човешката изобретателност ни даде нови методи за изучаване на Вселената - сред които най-известен е наблюдението на слабото мърдане на звезда, а по-късно и метода на планетарния транзит. Броят на откритите екзопланети нараства скокообразно.
Първите планети изглеждаха най-лесни за намиране - масивни гиганти, твърде близки до родителите си. Те бяха последвани от по-малко масивни и по-далечни звезди. Към днешна дата телескопът Кеплер вече е открил хиляди твърди светове, от които 21 са подобни на Земята и могат да бъдат обитавани.
Идеята, че Земята е била рядка и уникална - солидна планета със съставките за цял живот, разположена на точното разстояние от слънцето, за да може да съществува течна вода, бързо е загубила подкрепа през последните две десетилетия. А кулминацията на този процес се случи съвсем наскоро, на 24 август 2016 г., когато учени от Европейската южна обсерватория обявиха откриването на солидна планета с маса 1,3 Земи, обикаляща около най-близката до нас звезда: Алфа Кентавър. Този свят се върти около родителската звезда за 11 дни, но самата звезда има само 12% от масата на Слънцето и свети само 0,17% от слънчевата яркост. Да, червеното джудже и скалистата планета са се събрали и може би са направили този свят потенциално обитаем. Но най-забавното не е, че значителен процент от звездите може да имат земни планети в близост, а товаче почти всеки ги има. Може би.
Само от орбиталните параметри, които сме измерили, и от известните закони на физиката, сме извлекли огромно количество знания. Тази планета почти сигурно е заключена приливно в своята звезда, тоест тя винаги е обърната към звездата с едно полукълбо, подобно на Луната, която никога не се обръща към Земята с нейната „тъмна страна“. Самата звезда активно и често изхвърля изригвания. За слънчевата страна на планетата това означава бедствие, но не и за тъмната страна. А „сезоните“се определят от елиптичността на орбитата, а не от наклона на оста. Но това е много малко информация, която успяхме да получим и ако искаме да научим повече за планетата, ще трябва да подобрим нашите технологии.
Например трябва да разберем дали в атмосферата на планетата има кислород. Или водна пара. Или богати на въглерод подписи като метан и въглероден диоксид. Ами облаците? Те са тънки или дебели или изобщо не са? От какво са направени? Тъмни ли са или отразяват светлината? Може ли атмосферата да пренася топлина към тъмната страна на планетата, или нощната страна е вечно замръзнала?
Ако успеем да подобрим разделителната си способност и да извършим спектроскопия на планета с директно изобразяване, на тези въпроси може да се отговори, без дори да напускаме нашата собствена планета. Това ще изисква изключително голям наземен телескоп или мрежа от телескопи. 30-метровите телескопи, които се изграждат в момента, са голяма стъпка в тази посока, но достигането до планетите в близост до червени джуджета изисква още повече: необходими са огромни телескопи с диаметър 100 или дори 200 метра.
Съставът на повърхността на планетата е съвсем друг въпрос. Ако облаците са прозрачни и орбитата е елипсовидна, трябва да има "сезонни" разлики между лятото (когато светът е най-близо до звездата) и зимата (когато е най-далеч) по време на 11-дневната година на Проксима b. Тъй като светът е заключен и не се върти (като повечето потенциално обитаеми земни планети в близост до червени джуджета), ще има три климатични зони: изгарящи и пържени по полусферата, обърната към звездата; замръзнал, ледено студен по външното полукълбо и умерената зона в средата. Планетата може да има континенти и океани, както и гигантска ледена покривка от нощната страна. Или може да има пренос на топлина от атмосферната планета и ефективно отражение, тогава цялата планета ще има еднаква температура. Пример за това развитие на събитията е Венера.
Промоционално видео:
Ако успеем да направим директни наблюдения на светлината, излъчвана от планетата - както видима, така и инфрачервена - по различно време в орбитата на звездата, бихме могли да получим отговори на всички горепосочени въпроси. В това ще ни помогнат гигантски телескопи с висока мощност за събиране на светлина и способността да бъдем фиксирани в светлината на звезда, за предпочитане от космоса. Предложеният космически телескоп LUVOIR с придружаващ чадър би могъл да се справи с това. Според плана това е 12-метров телескоп (25 пъти по-бърз от телескопа Хъбъл), оборудван с коронаграф. Малко по-далеч от него ще полети чадър, блокиращ светлината на звездата и пропускащ светлината на планетата. Въпреки че LUVOIR няма да бъде готов до 2030-те години, чадърът може да бъде построен през следващите пет години, което ни позволява да визуализираме Proxima b, използвайки методите, които вече имаме.
Каква радиация излъчва планетата? В допълнение към сигналите от отразената слънчева радиация, космическите лъчи и собствената инфрачервена топлина на планетата, какво друго може да бъде? Например изкуствени сигнали по радио или други дължини на електромагнитни вълни? Ако тези сигнали се изпращат от интелигентния живот, е време да отидете и да го намерите. Това е задачата на SETI, която вече се интересува сериозно от планетата. Също така трябва сериозно да се замислим, защото през последните 20 години нашето радиоразпръскване в космоса е намаляло, но електромагнитните сигнали остават. Възможно е съществуването на изкуствени сигнали да ни подтикне да търсим изкуствено осветление от нощната страна на планетата.
Защото нашата най-съкровена мечта е да намерим признаци на живот, за предпочитане интелигентен. Биоподписите могат да бъдат в различни форми: пари на азот, кислород и вода в атмосферата; доказателства за геотрансформация или изкуствено осветление на нощната страна на планетата. Всичко това може да се види от космоса. Въпреки че можем да изследваме тези сигнатури индиректно чрез атмосферни, повърхностни и излъчени сигнали, най-добрият начин за изследване на планетата е да пътуваме сами там. 4.24 светлинни години може да не изглеждат толкова далечни, но космически кораб Voyager 1, пътуващ със скорост от 0,006% светлина, ще достигне Proxima b след много хиляди години.
Но други методи, използващи съвременни технологии, ще ни позволят да стигнем по-бързо. Проектът Breakthrough Starshot предлага използването на космически базирани лазери за ускоряване на космически кораб, оборудван с платно. Те биха могли да го ускорят до 20% от скоростта на светлината и цялото пътуване ще отнеме около 21 години. Нов източник на гориво, например, съдържащ антиматерия, както в научнофантастичните истории, би могъл един ден да се превърне в реалност. Ако ускорите по пътя с постоянно ускорение, бихте могли да достигнете звезда след 12 години.
С други думи, като вземем предвид прогнозирания технологичен напредък и ако не нарушим законите на физиката, можем да изпратим безпилотен космически кораб до най-близката планета, подобна на Земята, през следващите тридесет или четиридесет години и евентуално роботи или хора. Време е да тръгнем и ако това откритие не ни накара да търсим втора Земя, тогава нищо няма.
ИЛЯ ХЕЛ
