Человечество не переселится на «планету-близнеца» Земли: астрофизик Мишель Майор призывает не искать новый дом на других планетах

Звезда, расположенная в 30 световых годах от Земли, может иметь вокруг себя планету, условия которой, возможно, в некоторых отношениях схожи с условиями нашей планеты. Если учесть масштаб галактики Млечный Путь, можно сказать, что она находится почти в нашем районе. Однако путь к ней с использованием известных человечеству технологий может занять десятки, если не сотни тысяч лет.

Этот показательный пример демонстрирует парадокс, лежащий в основе стремления человечества найти другие планеты, подобные Земле. Вселенная может быть полна планет, которые кажутся нам необходимыми, но они могут навсегда остаться недоступными для человечества.

Швейцарский астрофизик Мишель Майор, разделивший Нобелевскую премию по физике 2019 года с Дидье Келосом за открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды, подобной Солнцу, считает, что человечество должно учитывать эту реальность.

Как сообщает «Арменпресс», он говорил об этом в рамках фестиваля STARMUS VIII, проходившего на испанских островах Тенерифе и Ла-Пальма. Фестиваль, соучредителями которого являются армянский астрофизик Гарик Исраелян и британский астрофизик и легендарный гитарист группы Queen Брайан Мэй, в очередной раз собрал ведущих мировых ученых под одной крышей для обсуждения научных вопросов.

«Человечество не переселится на Землю-близнеца»  (Humanity Will Not Migrate to an Earth Twin). Таков был заголовок речи Мишеля Майора, одного из главных докладчиков фестиваля, который предупредил аудиторию, что решение проблем, которые мы создали на нашей планете, не следует искать в поисках других планет. «У нас нет планеты Б. Мы должны заботиться о Земле», — заявил он.

Майор также затронул два важных вопроса: возможно ли создать крупномасштабное поселение на Марсе и насколько распространены землеподобные планеты в нашей Галактике?

Хотя открытия последних астрономических лет радикально изменили наше понимание планетных систем, по словам учёного, открытие потенциально обитаемой планеты не означает, что мы когда-либо сможем её достичь.

Почему Марс не может стать второй Землей?

В последние годы идея о том, что различные богатые предприниматели перевезут миллионы людей на Марс, стала предметом широкого обсуждения. Но насколько реалистичны такие инициативы? По этой теме Майор призывает учитывать реальные условия Красной планеты.

В частности, атмосферное давление на Марсе составляет примерно одну сотую от земного, а атмосфера состоит в основном из углекислого газа, аргона и других газов, практически лишенных кислорода, необходимого для дыхания человека. Средняя температура поверхности составляет около минус 60 градусов Цельсия. Дополнительные трудности создают сильный холод, мощные ветры и космическое излучение. Почва Марса также непригодна для традиционного сельского хозяйства без серьезной обработки.

Поэтому для обеспечения постоянного присутствия людей там потребуются жилые районы, обеспечивающие необходимое атмосферное давление, защитные купола или подземные сооружения, которые будут защищать людей от радиации, холода и других опасностей окружающей среды.

«Вы действительно мечтаете появиться на этой поверхности?» — говорит Майор, ставя под сомнение оптимистичные представления о крупномасштабном заселении Марса.

По его словам, проблема заключается не только в сложности строительства жилых районов или выращивания продуктов питания. Вопрос, поднятый ученым, носит более общий характер: следует ли человечеству рассматривать другую планету как реальное убежище, если по какой-либо причине Земля станет непригодной для жизни.

Наша галактика полна планет

Перспективы открытия других планет гораздо более многообещающи, чем возможность когда-нибудь переселиться на них.

Диаметр галактики Млечный Путь составляет около 100 тысяч световых лет, и она содержит сотни миллиардов звезд. На протяжении большей части истории астрономии человечество не знало о существовании планетных систем за пределами Солнечной системы. Но особенно в последние десятилетия, по мере улучшения нашего понимания процесса звездообразования, стало все более очевидно, что формирование планет является естественным следствием этого процесса.

Наблюдения за молодыми звездами все чаще показывают, что они часто окружены дисками газа и пыли, из которых могут формироваться планеты. Инструменты Атакамской большой миллиметровой/субмиллиметровой решетки (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA)) позволяют астрономам изучать эти диски с беспрецедентной детализацией.

Сегодня вопрос уже не в том, существуют ли другие планетные системы. Ученые пытаются определить, насколько распространены планеты, подобные Земле, во Вселенной и сколько из них могут быть обитаемыми.

Чтобы планета считалась потенциально обитаемой, она должна вращаться на таком расстоянии от своей звезды, которое, при соблюдении других необходимых условий, позволило бы существовать жидкой воде на ее поверхности. Если планета находится слишком близко к своей звезде, она может быть слишком горячей, а если слишком далеко, то слишком холодной. Правильное расстояние от звезды называется «зоной Златовласки» или просто «зоной обитаемости». Однако само нахождение в такой зоне не означает, что планета обитаема или даже обладает всеми условиями, необходимыми для жизни.

Как учёные находят далёкие планеты?

Поскольку планеты обычно бывают очень тусклыми, будучи в окружении звёзд во много раз ярче их, астрономы разработали косвенные методы их обнаружения.

Один из них известен как метод Доплера или метод радиальной скорости, говорит Майор. Он измеряет крошечные колебания звезды, вызванные гравитационным притяжением вращающейся вокруг неё планеты. Наблюдая за изменениями скорости звезды, учёные могут сделать вывод о существовании планеты и оценить её массу.

Другой метод, известный как транзитный метод, измеряет крошечные уменьшения яркости звезды, когда планета проходит между ней и наблюдателем. Заблокированная часть света звезды может быть использована для определения размера планеты, а повторяющиеся транзиты — для оценки её орбитальной периодичности.

Космический телескоп NASA «Кеплер» продемонстрировал эффективность этого метода. Наблюдая более 100 000 звёзд в фиксированной части неба, он обнаружил периодические провалы их яркости, которые указывают на наличие планет. Среди обнаруженных систем были те, в которых несколько планет вращались вокруг одной и той же звезды.

Ученый отмечает, что эти два метода могут дополнять друг друга: наблюдения транзитов дают информацию о размере планеты, а измерения радиальной скорости позволяют определить ее массу. Объединив эти данные, исследователи могут оценить плотность планеты и получить представление о ее возможной структуре.

Майор также подчеркивает важность изучения планетных атмосфер как перспективного направления будущих исследований. Когда планета проходит перед своей звездой, небольшая часть света звезды проходит через атмосферу планеты. Анализ изменений в спектре света может дать информацию о химическом составе атмосферы.

Такие наблюдения могут помочь ученым определить, имеют ли далекие планеты атмосферные условия, совместимые с жизнью.

Поиск «близнеца» Земли по-прежнему не внушает оптимизма

Несмотря на растущее число обнаруженных экзопланет, Майор предупреждает, что не следует путать астрономические теоретические возможности с практической осуществимостью.

Даже планета, которая кажется перспективной для жизни, может находиться настолько далеко, что человечество не сможет до неё добраться. Чтобы проиллюстрировать масштаб этой проблемы, он предлагает слушателям представить себе планету, похожую на Землю, расположенную в 30 световых годах от нас.

По сравнению с 100 000 световыми годами нашей галактики, это расстояние может показаться небольшим. Но оно примерно в миллиард раз больше расстояния между Землей и Луной.

При скоростях, развиваемых космическими аппаратами, использовавшимися во время миссий «Аполлон», для достижения такой планеты потребовались бы миллионы лет.

Майор объясняет, что увеличение скорости космического аппарата потребует огромного количества энергии. Задача состоит не просто в том, чтобы двигаться вдвое быстрее, а в том, чтобы достичь скоростей, намного превосходящих возможности современной пилотируемой космонавтики.

Он утверждает, что даже если учёные обнаружат близлежащую планету с условиями, благоприятными для жизни, это всё равно не сделает её реалистичным направлением для человечества.

По словам Майора, это фундаментальное ограничение, которое необходимо учитывать в любом обсуждении будущего освоения космоса. Вселенная может содержать бесчисленное множество миров, но их существование не гарантирует, что люди смогут путешествовать между ними.

Если Земля будет уничтожена, у нас не будет планеты Б

Поиск экзопланет радикально расширил наше понимание места человечества во Вселенной. Сегодня ученые знают, что планетные системы распространены, и все более совершенные инструменты позволяют нам изучать миры, которые могут быть в чем-то похожи на Землю.

Но существует огромная пропасть между открытием потенциально обитаемой планеты и созданием там человеческого поселения.

«Если Земля начнет становиться непригодной для жизни, у человечества не будет шанса переселиться на другую экзопланету», — говорит Майор.

Он отмечает, что поиск других планет продолжает иметь большую научную ценность, предоставляя возможность понять, как формируются планеты, как развивается их атмосфера и может ли жизнь существовать в других частях Вселенной. Но Майор настаивает на том, что эти поиски не могут заменить ответственность за сохранение нашего единственного дома - планеты Земля: «Мы должны заботиться о Земле. У нас нет планеты Б».

***

Освещение фестиваля STARMUS агентством «Арменпресс» осуществляется при поддержке Team Telecom Armenia.