О прямом детальном изображении экзопланет и других перспективах астрономии

Гипотетическая супер-Земля в обитаемой зоне от звезды. Вид с ее спутника, который имеет атмосферу и водный океан. Оба объекта могут быть обитаемы. (Изображение David A. Aguilar, CfA) (кликните картинку для увеличения)

Гипотетическая супер-Земля в обитаемой зоне от звезды. Вид с ее спутника, который имеет атмосферу и водный океан. Оба объекта могут быть обитаемы. (Изображение David A. Aguilar, CfA) (кликните картинку для увеличения)

30.04.2010 (11:18)
Просмотров: 4120
Рейтинг: 1.56
Голосов: 9

Теги:
экзопланета, жизнь, телескоп,
Естественные науки >> Астрономия






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Вероятно, наши телескопы в ближайшие 100 лет станут достаточно мощными, чтобы обнаружить признаки жизни на планетах вне Солнечной Системы, но потребуется много веков, чтобы мы непосредственно смогли взглянуть на инопланетян.

«К сожалению, мы, вероятно, далеки от возможности увидеть инопланетян нашими собственными глазами в той же мере, как Эпикур, предсказавший существование экзопланет 23 века тому назад, был далек от возможности увидеть их», - говорит Жан Шнайдер [Jean Schneider, Парижская обсерватория]. Он и его коллеги рассуждают о трудностях изучения далекой инопланетной жизни на страницах журнала Astrobiology.

Шнайдер и его коллеги заявляют, что в ближайшие 15-25 лет будет два поколения космических миссий, способных провести более подробный анализ экзопланет. Первое поколение составят коронографы шириной 1,5-2,5 метра, блокирующие прямой свет от звезды, чтобы помочь поиску планет-гигантов и ближайших супер-Земель. Второе поколение отведет главную роль интерферометрам, коронографам и другим устройствам для более глубоко анализа света, отраженного от экзопланет. Эти миссии могли бы показать: как эти планеты могли бы выглядеть, возможный состав их атмосферы и поверхности. Вместе с тем, коронографические камеры будут установлены на экстремально больших наземных телескопах.

Далее миссии будущего найдут новые потенциально пригодные для жизни планеты либо вглядываясь в звезды, отдаленные на расстояние свыше 50 парсек, либо открывая скалистые спутники планет-гигантов, находящихся в обитаемой зоне ближайших звезд. Последующие миссии глубже исследуют экзопланеты, демонстрирующие признаки наличия на них жизни. Подобные миссии потребуют сооружение огромных сооружений в космосе. Например, для получения 100 пиксельного изображения экзопланеты размеров вдвое больше Земли, находящейся на расстоянии около 16,3 световых лет, потребуется, чтобы элементы, составляющие массив космического телескопа, были разнесены на расстояние более 69 километров.

Подобные снимки экзопланет смогут даже выявить детали: кольца, облака, океаны, континенты и, возможно, признаки лесов и саванн. Долгосрочный мониторинг сможет отследить сезонные изменения, вулканическую активность и изменения облачности. Можно было бы даже обнаружить спутники этих экзопланет по теням, отбрасываемым ими на планету. Более чувствительные инструменты в инфракрасном диапазоне могли бы по информации об углекислом газе рассказать многое об атмосфере далеких миров.

Кроме обычных признаков жизни [какой мы ее знаем], например, кислород в атмосфере, могут быть обнаружены техногенные признаки, то есть черты, которые нельзя объяснить только сложной органической химией, например, лазерное излечение, хлорофторуглерод, искусственные сооружения.

«Поиск инопланетян имеет философское [мировоззренческое] значение – это сказало бы нам, что существенно в природе человека», - говорит Шнайдер.

Однако, если ученые действительно обнаружат признаки внеземной жизни, то потребуются многие столетия, прежде чем человечество сможет увидеть, как выглядят инопланетяне, поясняет Шнайдер.

«Это очень разочаровывает», - сказал Шнайдер.

Для получения изображения даже гигантского организма в 9 метров длиной и шириной, находящегося на возможной ближайшей экзопланете [Alpha Centauri AB b] на расстоянии 4,37 световых лет, элементы, составляющие массив телескопа, должны охватывать расстояние в 645000 километров [почти радиус Солнца]. Область, которая необходима для сбора хотя бы одного фотона в год, отраженного от этой экзопланеты, должна быть 97 километров шириной. Для определения скорости перемещения организма в 36 м/ч [и верификации того, что это движение не результат ошибки наблюдения] область, требуемая для сбора фотонов, должна быть около 3 миллионов километров шириной.

Единственная альтернатива – это направление к экзопланете космического корабля, но его путешествие будет долгим и опасным. На скорости в 30% от скорости света частица межзвездной пыли диаметром 100 микрон обладает кинетической энергией равной энергии 100 тонного тела движущегося со скоростью 96 км/ч. Существующие в настоящее время технологии предполагают, что корабль для безопасных межзвездных путешествий должен весить сотни тонн, а значит, его будет необычайно трудно разогнать до высоких скоростей. Более медленное и более безопасное путешествие к этой экзопланете со скоростью около 1% скорости света потребует тысячелетий.

Независимо от подхода получается, что потребуются столетия для прямого визуального контакта с инопланетянами, по крайней мере, в контексте современной науки и техники. Однако, было бы ошибочным делать прогнозы о будущем физики и новых технологий на столетия вперед.

«Я надеюсь, что произойдет непредсказуемая революция в физике», - пошутил Шнайдер.

Но не все нашли изложенные перспективы разочаровывающими.

«Мы всегда рассчитывали обнаружить жизнь косвенно, путем поиска следов в атмосферах планет, и, по всей вероятности, одноклеточную», - говорит Алан Босс [Alan Boss, Вашингтонский Институт Карнеги]. «Это то, что мы ожидаем найти, но мы еще очень далеки от этой скромной цели. Мы будем вне себя от радости, когда достигнем ее. Это гонка с нашими планетарными коллегами, занимающимися поисками жизни на Марсе, посмотрим, смогут ли они обнаружить ее раньше, чем мы найдем жизнь за пределами Солнечной Системы.»

Нравится


Николай Никитин

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100