Поиск

Чуть больше 80 лет назад человечество впервые начало транслировать радио- и телевизионные сигналы с достаточной силой, чтобы они покинули атмосферу Земли и продвинулись вглубь межзвездного пространства. Если кто-то, живущий в далекой звездной системе, бдительно следит за этими сигналами, он не только сможет их поймать, но и сразу же идентифицирует их отправителя как разумный вид. В 1960 году Фрэнк Дрейк первым предложил поискать такие сигналы, исходящие от других звездных систем, используя большие радиотарелки, что привело к инициативе SETI: поиску внеземного разума. Но за последние полвека мы разработали куда более эффективные средства связи для всего земного шара, чем радио- и телесигналы. Значит ли это, что поиск инопланетян в электромагнитном спектре больше не имеет смысла? Этот вопрос, конечно, необычайна спекулятивный, но дает нам возможность взглянуть на собственный технический прогресс и рассмотреть, как он мог бы проходить в других местах Вселенной. В конце концов, если кто-то из общества, в котором общаются сигналами барабанов и костров, окажется глубоко в лесу, он может прийти к выводу, что разумной жизни вокруг не существует. Но дайте ему телефон, и он сможет связаться с родственниками. Наши выводы могут быть столь же предвзятыми, как и методы, которые мы применяем. Механизм электричества начали понимать только в конце 18 века, благодаря работам Бена Франклина. Сила электричества начала питать наши провода и другие устройства только в 19 веке, а явления классического электромагнетизма начали понимать только во второй половине этого века. Первые передачи электромагнитных сигналов состоялись только в 1895 году, а радиовещание вывело нас в межзвездную среду только к 1930-м годам. Скорость света тоже весьма ограничена: если наши радиосигналы летят через межзвездное пространство всего 80 лет, это значит, что только цивилизации в радиусе 80 световых лет могут уловить эти сигналы и только цивилизации в радиусе 40 световых лет могут поймать сигнал и отправить обратно ответ, который к сегодняшнему дню уже бы пришел. Если парадокс Ферми ставит вопрос «где все?», ответом будет «не в радиусе 40 световых лет от нас». Но что это может говорить о разумной жизни во Вселенной? Да ничего. Хотя в нашей галактике могут быть сотни миллиардов звезд и около двух триллионов галактик в наблюдаемой Вселенной, в пределах 40 световых лет от Земли есть меньше 1000 звезд. Кроме того, электромагнитные сигналы, уходящие от Земли в межзвездное пространство, уменьшаются, а не увеличиваются. Теле- и радиовещательные сигналы все чаще проходят по кабелям или передаются через спутник, а не башни телерадиовещания на Земле. Пройдет еще столетие, и, вероятнее всего, сигналы, которые мы отправляли на протяжении всего 20 века, перестанут уходить с Земли вовсе. Возможно, инопланетная цивилизация сделает вывод, что эта голубая, водная планета с жизнью достигла определенного этапа развития, а после была разрушена, и сигналы перестали отправляться. Другими словами, делать выводы о том, что есть, а чего нет, по определенной форме электромагнитного сигнала — совершенно ошибочная стратегия. Если бы мы посмотрели на Землю с близкого расстояния в видимом свете, мы, несомненно, решили бы, что она обитаема: свечение городов ночью — это безошибочный признак активности. Но такое световое загрязнение — это относительно новое явление. Мы постоянно учимся и вкладываем деньги, усилия и время, чтобы от него избавиться. Нет никаких причин полагать, что к концу 21-22 века Земля будет выглядеть так же, как сейчас, а не так, как выглядела миллиарды лет до этого: темная, местами подсвеченная сияниями, грозами или вулканами. Но если искать не электромагнитные сигналы, то что? Все сущее во Вселенной ограничено скоростью света, а любой сигнал, созданный на другой планете, должен как-то себя проявить, чтобы мы могли его заметить. Эти сигналы делятся на четыре категории: Электромагнитные сигналы, включающие любую форму света любой длины волны, который мог бы указать на присутствие разумной жизни Гравитационно-волновые сигналы, которые — в случае принадлежности к разумной жизни — мы сможем засечь достаточно чувствительным оборудованием из любой точки Вселенной Нейтринные сигналы — которые хоть и чрезвычайно рассеянные на больших расстояниях — могли бы стать безошибочным признаком в определенных условиях Наконец, макроскопические космические зонды, роботизированные, компьютеризированные, автономные или населенные, которые приближаются к Земле Удивительно, но наше фантастическое воображение сосредоточено почти исключительно на четвертой возможности, которая наименее вероятна. Когда думаешь об огромных расстояниях между звездами, о том, сколько звезд располагают потенциально обитаемыми планетами (или даже спутниками), и сколько нужно ресурсов, чтобы физически отправить космический зонд с одной планеты на другую планету, у другой звезды, такой метод сообщения кажется совершенно безумным. Куда проще построить детектор, который мог бы исследовать различные регионы неба и находить сигналы, которые стопроцентно укажут на существование разумной жизни. С точки зрения электромагнитного спектра, мы знаем, как наш живой мир реагирует на времена года. Зимой и летом наша планета «светится» по-разному. Вместе с переменой времен меняются и цвета в различных частях нашей планеты. Имея достаточно большой телескоп (или массив телескопов), можно было бы разглядеть отдельные признаки нашей цивилизации: города, спутники, самолеты и прочее. Но, возможно, самое лучшее, что мы могли бы найти, это изменения природной среды, соответствующие тому, что создала бы только разумная цивилизация. Мы пока такого не делали, но, возможно, крупномасштабные модификации планеты — вот что нам стоило бы поискать. Не забывайте, что цивилизация, которую мы найдем, вряд ли будет технологическим младенцем, как мы. Если она выжила и пережила все катастрофы, она будет на десятки или сотни тысяч лет старше и продвинутее нас. Просто вспомните, какими мы были всего 200 лет назад. Возможно, по мере того как наша технология гравитационных волн станет достаточно развитой, чтобы засечь первые сигналы Вселенной, мы начнем открывать более тонкие проявления деятельности в космосе. Возможно, мы сможем определить планету с десятками тысяч спутников на орбите по ее уникальному гравитационно-волновому отпечатку. Сейчас эта область очень молода, поэтому ей предстоит долгий путь. Но эти сигналы не исчезают так, как это делают электромагнитные сигналы, и не существует способа их скрыть. Возможно, через сотню-другую лет это будет наш главный инструмент исследования космоса. Но есть еще вариант. Каким источником энергии будет пользоваться достаточно развитая цивилизация? Может быть, ядерным. Вероятнее — это будет энергия синтеза, особый ее тип, который отличается от того, что протекает в ядрах звезд, и испускает очень и очень специфическую нейтринную сигнатуру в качестве побочного продукта. И эти нейтрино будут прямо указывать на то, что энергия рождается не в естественном, а в техногенном процессе. Если мы сможем предсказать, что это за сигнатура, понять ее, построить детектор для нее и измерить, мы сможем найти цивилизацию, работающую на ядерном синтезе, где угодно, и нам не придется беспокоиться, передает ли она радиосигналы или нет. Пока она вырабатывает энергию, мы сможем ее найти.

Альтернативная вселенная, известная как научная фантастика, дала нашей культуре целый зверинец инопланетных видов. От плюшевых медвежат вроде эвоков до ужасных созданий вроде «Чужих», наше коллективное воображение услужливо подсовывает нам вполне голливудские образы при мысли о инопланетной жизни. Кому верить? Какими будут инопланетяне, когда появятся на наших радарах — чем-то совершенно иным или же странными версиями ужастиков из второсортных фильмов? Одно известно наверняка: инопланетяне с других миров будут подчиняться тем же эволюционным силам, как и мы на Земле — естественному отбору. К такому выводу пришли ученые из Оксфордского университета, представив свою статью к публикации в International Journal of Astrobiology. Ученые предполагают, что эволюционная теория, представленная Чарльзом Дарвином в его знаменитой книге «О происхождении видов» 158 лет назад, может быть использована для предсказаний на тему инопланетных видов. В частности, как пишут ученые, инопланетяне будут проходить через естественный отбор, потому что это единственный процесс, с помощью которого организмы могут адаптироваться к окружающей среде. «Адаптация — это то, что определяет жизнь», говорит ведущий автор работы Самуэль Левин. Хотя вполне вероятно, что NASA или какое-то частное предприятие, похожее на SpaceX, в конце концов наткнется на космические камни и откроет микробную жизнь в не столь отдаленном будущем, инопланетяне, которых пытаются описать Левин и его коллеги, намного сложнее. Потому что работает естественный отбор. Давайте немного освежим в памяти: естественный отбор — это процесс, при котором определенные черты в отдельно взятой популяции становятся более предпочтительными. Например, возьмем группу коричневых и зеленых жуков. Поскольку птицы предпочитают питаться зелеными жуками, больше коричневых жуков выживает и воспроизводится. Если это популяционное давление сохранится, коричневые жуки станут доминантным видом. Коричневые победят, зеленые проиграют. И так же, как люди являются результатом миллионов лет адаптации — например, их глаза и большие пальцы, — инопланетяне будут состоять из частей, которые когда-то были свободно живущими, но со временем объединились, чтобы работать как один организм. «У жизни слишком много хитроумных частей, слишком много сложностей, чтобы подобное происходило (случайно)», объясняет Левин. «Слишком сложно и слишком много вещей должны работать сообща и целенаправленно, чтобы это произошло случайно. Нужен процесс создания, и этот процесс — естественный отбор». Просто не думайте, что инопланетяне окажутся двуногими гуманоидами с большими головами и миндалевидными глазами, говорит Левин. «Они могут быть созданы из совершенно других химических вещей и визуально неузнаваемы», объясняет он. «Они пройдут через такую же эволюционную историю, что и мы. Как по мне, это куда интереснее и восхитительнее, чем то, что у них будут по две ноги». Нехватка данных Сет Шостак, ведущий астроном SETI Institute и ведущий радиопередачи Big Picture Science, считает, что хотя аргумент сам по себе интересен, он не отвечает на вопрос о внешности инопланетян. Шостак утверждает, что более продуктивным подходом будет конвергентная эволюция, когда в похожих средах протекают похожие адаптации, во всяком случае если предполагать земные условия по типу жидких океанов и толстых атмосфер. Например, инопланетные виды, которые развиваются в жидкой среде, вероятнее всего, будут обладать вытянутым телом, помогающим передвигаться через воду. «Случайность и специфика окружающей среды будет приводить к изменениям на чужой планете так же, как у нас, и нет никакого способа их предсказать», заключает Шостак. «Увы, точный космический бестиарий нельзя описать одним только включением биологических механизмов. Нужны данные. Недостаточно одних только размышлений о внеземной жизни. Нужно ее открыть». Поиск идет Поиск идет. С одной стороны, задача кажется достаточно простой: в галактике Млечный Путь есть около 100 миллиардов планет, и порядка 20% из них могут произвести биосферу. Даже если эволюция жизни — это чрезвычайно редкий процесс — то даже по консервативным оценкам в 0,001% (200 000 планет) шансы будут достаточно высоки. Конечно, не так-то просто разместить их на отрезке в миллиард световых лет. Охотники за планетами не могут даже договориться о том, какие сигнатуры жизни искать. Есть мнение, что нет дыма без огня. Если чужой мир будет домом для биологической жизни, астробиологи будут искать наличие «биосигнатурных газов», производимых только внеземной жизнью. Ученые ищут такие газы, изучая атмосферу планеты на фоне звездного света. Газы в атмосфере поглощают определенные частоты звездного света, подсказывая, что происходит в котле отдельно взятой планеты. Присутствие кислорода, по-видимому, должно быть биологическим маяком, но бывают случаи, когда планета может произвести ложноположительные результаты: то есть за появление на планете кислорода будут отвечать небиологические процессы. Ученые вроде Сары Сигер, астрофизика из Массачусетского технологического института, утверждают, что существует масса примеров других видов газов, производимых организмами даже на Земле, которые могли бы указывать на жизнь и другой планеты. Жизнь как она есть Существование связанных с Землей экстремофилов — организмов, которые могут существовать в самых невероятных условиях, например в космическом вакууме, — дает еще одну подсказку о том, какого рода инопланетян мы могли бы встретить в конечном итоге. Линн Ротшильд, астробиолог и синтетический биолог в Исследовательском центре Эймса в Кремниевой долине, берет экстремофилы в качестве основы и доводит до совершенства, используя синтетическую биологию. Например, допустим, бактерии способны выживать при температуре в 120 градусов Цельсия. Лаборатория Ротшильд может довести этот порог до 150 градусов. Идея в том, чтобы довести жизнь до таких возможностей, чтобы ей даже не понадобились ракеты. Хотя ученые не могут договориться о том, где, как и что мы найдем в поиске внеземной жизни, большинство из них уверены в следующем: инопланетная жизнь должна существовать. «Я был бы удивлен, если бы инопланетян не существовало», говорит Левин. «Немногие вещи могли бы шокировать меня больше, чем вывод о том, что инопланетян не существует. Если бы я мог сделать ставку, я бы поставил всё на то, что внеземная жизнь где-то там есть, и ее много».