Сергей Попов - Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

Сейчас функционирует уже довольно много программных инструментов, доступных для удаленных пользователей через интернет, позволяющих работать с огромными объемами информации, полученной на разных телескопах в рамках различных проектов. Например, введя имя объекта или его координаты, можно получить весь набор данных, уже индексируемых Виртуальной обсерваторией. Сейчас многие научные публикации уже основываются на работе с инструментами обсерватории.

В настоящее время ведущие научные журналы выдвигают требования, чтобы данные, на основе которых написаны статьи, находились в открытом доступе. Виртуальная обсерватория должна стать идеальным средством для этого в астрофизике и смежных дисциплинах.

С древних времен людей интересовал вопрос, есть ли жизнь за пределами Земли. С началом космической эры во второй половине XX в. стали возможными запуски исследовательских аппаратов к телам Солнечной системы и появились надежды на скорое обнаружение хотя бы следов простейшей жизни. Но вскоре оказалось, что надежды эти были преждевременными. Тем не менее у нас остается шанс найти живые организмы или следы их существования на планетах и спутниках. Кроме того, в ближайшие годы реальным станет изучение состава атмосфер землеподобных экзопланет, что откроет новые возможности по поиску жизни во Вселенной.

Для работ в рамках программы по поиску жизни ученые NASA сформулировали такое определение: «Жизнь – это самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Дарвиновская эволюция подразумевает наличие таких процессов и явлений, как размножение, мутации, записанная в дискретном виде наследственность, отбор. Таким образом, потенциально жизнь может заметно отличаться от земной. Однако достаточно четкие критерии для поиска у нас в первую очередь существуют для жизни земного типа.

До настоящего времени в Солнечной системе жизнь не обнаружена нигде, кроме Земли. Более того, не было выявлено даже следов существования жизни на других телах. Однако надежда на обнаружение жизни все еще остается. Можно выделить три основных направления поиска кандидатов. Первое – это Марс, где, возможно, в далеком прошлом существовали простейшие формы жизни (и не исключено, что они сохранились там и сейчас). Второе – это крупные ледяные спутники планет-гигантов, такие как спутники Юпитера Европа, Каллисто и Ганимед, а также спутник Сатурна Энцелад. На перечисленных кандидатах рассчитывают найти жизнь (или следы ее прошлого существования), основанную на воде, а вот третье направление не ограничивается земными формами жизни – на спутнике Сатурна Титане может существовать жизнь, основанная на углеводородах.

Жизнь или ее следы рассчитывают найти на Марсе и крупных спутниках планет-гигантов.

Обсуждая в 1998 г. возможную опасность доставки на Землю образцов с различных объектов Солнечной системы, специалисты NASA также включили в число потенциально опасных объектов астероиды типов P и D [20] Это темные (с низким альбедо) астероиды красноватого оттенка, которые, возможно, состоят из богатых органическими соединениями силикатов с включениями водяного льда. . Сделано это было в первую очередь потому, что об этих телах известно недостаточно, чтобы исключить их из списка объектов, где в «спящей» форме могут сохраняться простейшие формы жизни. Впрочем, сейчас мало кто включает подобные тела в ряд наиболее вероятных носителей жизни в Солнечной системе.

Молодые Венера и Марс могли быть обитаемыми планетами.

На Венере в прошлом могли существовать климатические условия, пригодные для зарождения и существования жизни. Одна из моделей климата этой планеты, разработанная в 2016 г., показывает, что в первые два миллиарда лет на поверхности Венеры могли существовать достаточно большие запасы жидкой воды. Отчасти это связано с тем, что в то время светимость Солнца составляла лишь 70–75 % от современной. Однако в наши дни Венера, безусловно, является мертвым миром.

Климатическую историю Марса делят на три основных периода. Последние три миллиарда лет относят к так называемой амазонийской эре, на протяжении которой климат аналогичен современному и непригоден для жизни. Однако на протяжении первых двух эпох – нойской (3,5–4,1 млрд лет назад) и гесперийской (3–3,5 млрд лет назад) – климат мог быть пригоден для зарождения и развития простейших форм жизни. Геологические данные, полученные с помощью марсоходов и других исследовательских аппаратов, свидетельствуют о том, что в прошлом на поверхности Марса в больших объемах существовала жидкая вода. Кроме того, в первые сотни миллионов лет своего существования Красная планета, по-видимому, имела достаточно мощную магнитосферу, чтобы предотвратить быструю потерю атмосферных газов. Это также помогает объяснить наличие в те времена пригодных для жизни климатических условий.

На Марсе отсутствует аналог земного дрейфа континентов (тектоники плит), поэтому современный вид внешних слоев вполне аналогичен тому, который существовал 3–4 млрд лет назад, что также помогает восстанавливать древний климат планеты. К сожалению, мы пока не можем установить, были ли периоды относительно мягкого и влажного климата длительными (сотни миллионов лет) или же это были лишь короткие эпизоды (в этом случае появление жизни становится менее вероятным).

На Марсе могут быть обнаружены следы прошлой жизни или простейшие формы (бактерии) глубоко под поверхностью.

Однако, если жизнь однажды смогла возникнуть, существуют некоторые надежды обнаружить ее и в наши дни. На Земле есть бактерии, обитающие в коре на глубинах более километра. Если их аналоги появились на Марсе в первый миллиард лет его существования, то дальнейшее изменение климата не должно было бы существенно сказаться на них. А вот на Венере высокая температура достаточно прогревает внешние слои грунта, чтобы уничтожить даже такую устойчивую форму жизни.

Интересно, что некоторые ученые рассматривают даже возможность того, что жизнь возникла на Марсе, а затем была занесена на Землю вместе с марсианским веществом, выброшенным в результате падения на Красную планету массивных метеоритов (на Земле было найдено несколько метеоритов марсианского происхождения). Впрочем, это довольно экзотическая гипотеза.

Спутник Юпитера Европа на протяжении десятилетий (как минимум со времени полета космических аппаратов Voyager 1 и Voyager 2) считается потенциально обитаемым объектом, поскольку там существует глобальный водный океан. Современные данные показывают, что глубина его может составлять многие десятки километров. Снаружи этот океан покрыт ледяной корой толщиной от 2–3 до 20–30 км.