Jsou dvě možnosti: buď jsme ve vesmíru sami, nebo nejsme. Obojí je stejně hrozné.

Arthur Clark

Vědci z NASA minulý týden oznámil o objevu planety Kepler-186f, která se nachází v souhvězdí Labutě ve vzdálenosti 492 světelných let od Země. Tato planeta je zajímavá tím, že se nachází v tzv. „obyvatelné zóně“ (to znamená, že se nachází nepříliš daleko od své hvězdy a ne příliš blízko k ní) a zároveň má rozměry blízké velikosti Země (podle odhadů se její objem neliší od objemu naší planety o více než 10%). A ačkoliv je hmotnost a složení Kepler-186f v současnosti neznámé, planety této velikosti mají velmi pravděpodobně složení a strukturu podobnou Zemi. Jinými slovy, máme před sebou nebeské těleso, na kterém může potenciálně vzniknout život.

Málokdo však ví, že objev každé potenciálně obyvatelné planety znamená, že šance na přežití lidstva v budoucnu jsou menší, než se dosud předpokládalo. S čím to souvisí?

"Kam všichni šli?"

Jeden z největších vědců 20. století, fyzik Enrico Fermi, spolu se svým americkým kolegou Michaelem Hartem zformulovali paradox zvaný Fermiho paradox. Klíčová ustanovení Fermiho paradoxu jsou následující:

• Slunce je mladá hvězda. V naší galaxii jsou miliardy hvězd, z nichž každá je o miliardy let starší než Slunce.
• Některé z těchto hvězd by měly mít planety pozemského typu, na kterých mohou vzniknout mimozemské civilizace.
• Některé z těchto civilizací by pravděpodobně měly objevit vesmírné cestování- technologie, kterou lidstvo v současné době vyvíjí.
• Při jakékoli prakticky oprávněné rychlosti mezihvězdného cestování je možná úplná kolonizace naší galaxie v řádu desítek milionů let, což je ve srovnání se stářím galaxie zanedbatelná hodnota.

Podle Fermiho paradoxu měla být Země v případě existence mimozemského inteligentního života dávno kolonizována nebo alespoň navštěvována zástupci jiných civilizací. O takových událostech však nemáme přesvědčivé důkazy. Navíc všechny pokusy odhalit inteligentní život mimo naši planetu zatím selhaly. V tomto ohledu podle Fermiho vyvstává jedna velmi důležitá otázka: "Kam všichni šli?"

Skvělý filtr

Teoretické pokusy o vyřešení Fermiho paradoxu mají dva směry. První si klade za cíl ukázat, že terestrické planety jsou v naší galaxii extrémně vzácné – jde o takzvanou „hypotézu unikátní Země“.

Druhým směrem, který se částečně protíná s prvním, je hypotéza Velkého filtru předložená Robinem Hansonem. Podle této hypotézy je každý inteligentní život nestabilní a nakonec umírá kvůli vnějším příčinám nebo sebedestrukci.

Podle této linie myšlení vyžaduje vznik mezihvězdné civilizace následujících devět fází:

1. Vznik „správného“ hvězdného systému s potenciálně obyvatelnými planetami.
2. Objevení se na jedné z obydlených planet samoreprodukujících se molekul (například RNA).
3. Jednoduchý (prokaryotický) jednobuněčný život.
4. Komplexní jednobuněčný život (archea a eukaryota).
5. Pohlavní rozmnožování.
6. mnohobuněčný život.
7. Zvířata se složitým středem nervový systém pomocí nástrojů.
8. Současný stav lidstva.
9. Kolonizace vesmíru.

Protože jsme stále nenašli známky existence mimozemských civilizací, je zřejmé, že jedna z těchto fází je nepravděpodobná událost. Pokud to není jeden z raných kroků (tedy těch, které jsme již prošli), pak by mnoho civilizací mělo dosáhnout úrovně lidského rozvoje. Protože však žádná z mimozemských civilizací podle našich pozorování nedosáhla 9. stupně, čeká nás filtr v budoucnu a tudíž pravděpodobnost úspěšného dosažení posledního stupně vývoje a kolonizace vesmíru lidstvem je velmi malá. Hanson a jeho následovníci se domnívají, že katastrofa způsobená člověkem by mohla fungovat jako Velký filtr (např. nukleární válka) nebo nedostatek zdrojů nezbytných pro rozvoj mezihvězdné civilizace – jako je například vyčerpání planetárních zásob nerostů.

Vepředu nebo vzadu?

Není těžké uhodnout, že každá nová objevená exoplaneta, teoreticky schopná podporovat život, snižuje věrohodnost jedinečné hypotézy Země a zvyšuje věrohodnost hypotézy Velkého filtru. V této situaci je hlavní otázka následující: prošli jsme již naším „Velkým filtrem“ nebo jsme teprve před touto zkouškou?

Tato otázka ve skutečnosti není tak jednoduchá, jak se zdá. Na jedné straně lidstvo úspěšně přežilo výbuchy supervulkánů, pád meteoritů, několik dob ledových, desítky pandemií a dvě světové války. Na druhou stranu, podle historických měřítek jsme teprve včera získali zbraně hromadného ničení a začali devastovat energetické zásoby naší planety (tedy těžit ropu, plyn a další uhlovodíky v průmyslovém měřítku), takže možnost vlastního -zničení nelze vyloučit. A konečně, populace Země jako celku roste alarmujícím tempem a není známo, jak dlouho bude naše planeta schopna uživit všechny (tzv. „problém svatého Matouše“).

Není však známo, zda je planeta Kepler-186f skutečně schopna podporovat život. Od své hvězdy totiž dostává o 70 % méně tepla než Země od Slunce; o jeho složení, struktuře a atmosféře můžeme jen spekulovat. Konečně se může otáčet synchronně se svou hvězdou – planeta v tomto případě nemá střídání dne a noci, což výrazně zhoršuje šance na vznik života. Ale pokud je mimozemský život stále možný, měli bychom vážně přemýšlet o vlastní budoucnosti.

Ilustrace: NASA Ames/SETI Institute/JPL-CalTech

Tento týden se vešlo ve známost o objevu planety podobné podnebím a strukturou Zemi. O něco větší, o něco chladnější a nachází se v naší galaxii ve vzdálenosti 500 světelných let od Země. Jeho průměr je přibližně 14 000 kilometrů, což je jen o 10 % větší než Země. Kepler 186f dostal své jméno podle názvu orbitálního dalekohledu Kepler, kterým byla planeta objevena.

Kepler 186f leží v "zóně zlaté srdce" (zóna života) své hvězdy. A to znamená, že na této planetě může být voda v kapalné formě - základ pro život.

Je obtížné studovat Kepler 186f podrobněji, protože hmotnost je malá a planeta je příliš blízko své hvězdy. Už její nalezení je velký úspěch.

Kepler 186f je v souhvězdí Labutě v systému Kepler186.

Souhvězdí Labutě. Astrobobo/Astrobobo

Písmeno "f" označuje pořadí od hvězdy, to znamená, že je 5 v řadě. Na čtyřech dalších planetách je teplota pro život příliš vysoká. Poslední, pátá planeta má ale téměř ideální podmínky, podobně jako Země.

Vědci se domnívají, že Kepler 186f se skládá ze železa, kamene, ledu a kapalné vody, ale relativní množství se mohou lišit od množství na Zemi.

Kepler 186f provede jednu úplnou otáčku kolem hvězdy nikoli za 365 dní, jako Země, ale za 130 dní. Vnější okraj obyvatelné zóny navíc dostává méně tepla, takže je možné, že tento povrch zamrzne.

Kvůli své větší hmotnosti má Kepler 186f pravděpodobně hustší atmosféru. To umožňuje planetě absorbovat energii ze své hvězdy efektivněji a vyhnout se zamrznutí.

Astronomové nedokážou určit přesné stáří hvězdy, ale trpaslíci jako Kepler 186 jsou hvězdami s nejdelší životností ve vesmíru. Pokud je Kepler 186f obyvatelný, mohl se tam život objevit už před miliardami let.

Takoví trpaslíci jsou však nejběžnějšími typy hvězd v galaxii. Astronomové doufají, že dvojčata Země jsou početná a že některá z nich jsou dostatečně blízko, aby mohli určit teplotu, hmotnost a složení atmosféry.

* Přehrávání videa je k dispozici s ruskými titulky

Autorská práva k obrázkům PA Popisek obrázku Tento obrázek ukazuje srovnatelné velikosti Země a planety Kepler-452b (vpravo)

Orbitální dalekohled NASA Kepler Orbital Telescope umožnil vědcům nahlédnout do dříve nepřístupných hlubin vesmíru. Mezi objevy učiněné s jeho pomocí patří i planeta, která má se Zemí mnoho společného.

Planeta pojmenovaná Kepler-452b obíhá kolem své hvězdy přibližně ve stejné vzdálenosti jako Země, ačkoli její průměr je o 60 % větší než průměr Země.

Vědci tvrdí, že tato planeta má více pozemských rysů než jiné pozemské analogy objevené dříve.

Takové planety jsou velmi zajímavé pro astronomy, protože jsou kompaktní a dostatečně chladné, aby na svém povrchu udržely kapalnou vodu. A to znamená, že mohou mít podmínky příznivé pro udržení života.

Hvězdný systém Kepler-452 se nachází 1400 světelných let od Země v souhvězdí Labutě.

Vedoucí vědec NASA John Grunsfeld, který tento objev představil, označil planetu Kepler-452b za dosud nejpodobnější Zemi.

Okolí je relativní: při maximální rychlosti odstraňování z Sluneční Soustava k dnešnímu dni kteroukoli umělou kosmickou lodí, by trvalo více než 25 milionů let, než by se k této planetě dostalo.

exoplaneta

Nová planeta se připojuje na seznam exoplanet objevených Keplerem nebeská těla, obíhající jako Země kolem svého slunce.

V tuto chvíli je pozornost vědců upřena na asi 500 údajných planet nacházejících se v blízkosti vzdálených hvězd.

Patří mezi 4 175 kandidátů na planety identifikovaných tímto dalekohledem, s výjimkou současného nálezu. Zatím většině těchto kandidátů byl následně udělen status osvědčených exoplanet.

Autorská práva k obrázkům Thinkstock Popisek obrázku Vědci našli ve vesmíru tisíce exoplanet, ale dostat se k nim není tak snadné

Malá část těchto planet není o moc větší než Země a nachází se v tzv. „obyvatelné zóně“ v blízkosti své hvězdy, podobné struktuře jako Slunce – tedy tam, kde se v zásadě může nacházet voda. v kapalném stavu, což je považováno za předpoklad udržení života.

Aktuálně v různých hvězdné systémy našli 12 planet, které pravděpodobně splňují tyto požadavky. Kepler-452b je první „obyvatelnou“ planetou, jejíž existence je považována za prokázanou.

Odpověď na otázku, která z těchto planet je více podobná Zemi než ostatní, závisí do značné míry na tom, jaké vlastnosti jsou v první řadě brány v úvahu.

Autorská práva k obrázkům NASA Popisek obrázku V představách umělce vypadá Kepler-452b asi takto

Menší než Kepler-452b, ale obíhá kolem „červeného trpaslíka“ – hvězdy, která je mnohem slabší a chladnější než Slunce.

Kepler-452b obíhá kolem hvězdy ve stejné třídě jako Slunce. Tato hvězda je jen o 4 % hmotnější a o 10 % jasnější než Slunce. Kepler-452B kolem něj proletí za 385 dní, takže jeho „rok“ nebo přesněji doba oběhu je jen o 5 % delší než u Země.

Hmotnost planety Kepler-452b zatím nelze změřit, takže se astronomové musí spoléhat na počítačové simulace, aby odhadli různé verze její přibližné hmotnosti. Je velmi pravděpodobné, že hmotnost Kepler-452b je asi pětkrát větší než hmotnost Země.

Pokud je její povrch kamenitý, měla by planeta pokračovat v aktivní vulkanické činnosti a gravitační síla na ni by měla být asi dvojnásobná než na Zemi.

Hvězda, kolem které obíhá Kepler-452b, je o 1,5 miliardy let starší než Slunce. Vědci věří, že dokáže říct, co Zemi čeká v budoucnu.

Stáří planety samotné se odhaduje na 6 miliard let, tedy pokud jsou tyto údaje správné, je také o 1,5 miliardy let starší než Země.

Autorská práva k obrázkům Thinkstock Popisek obrázku Ne všechny exoplanety, dokonce ani „pozemského“ typu, nemusí být vhodné pro život

"Pokud má Kepler-452b skutečně skalnatý povrch, jeho poloha vzhledem ke hvězdě znamená, že ve své klimatické historii vstoupila do skleníkové fáze," říká vědec Doug Caldwell z Kepleru.

"Eskalující uvolňování energie z tohoto stárnoucího slunce by mohlo zahřát povrch a odpařit jakékoli oceány. Voda by se mohla vypařit a planeta by ji mohla navždy ztratit," říká Caldwell. Slunce stárne a bude jasnější."

super země

Vědec z University of Warwick Don Pollacco, který se na projektu nepodílí, řekl BBC, že data shromážděná teleskopem Kepler umožňují odhadnout velikost planety vzhledem k hvězdě, kolem níž obíhá.

Opravdu nemají ponětí, z čeho se tato planeta skládá. Mohl by to být kámen nebo možná malá plynová koule, nebo možná něco exotičtějšího Don Pollacco

"Pokud znáte velikost hvězdy, znáte velikost planety," říká vědec. "Ale abyste se dostali dále, například abyste zjistili, zda má skalnatý povrch, musíte změřit hmotnost planety." planety, a to je mnohem obtížnější provést, protože jsou příliš daleko, aby bylo možné provést taková měření.

"Takže opravdu nemají ponětí, z čeho je tato planeta vyrobena. Může to být kámen nebo malá koule plynu nebo možná něco exotičtějšího," říká Don Pollacco.

"Ostatní planety Kepler, které se nacházejí v "zóně života", "mohou být ještě podobnější Zemi. Například Kepler-186f je asi o 1,17 větší než Země a Kepler-438b je asi 1,12 od Země" , - body mimo vědce.

Autorská práva k obrázkům Thinkstock Popisek obrázku Země zatím zůstává jediným objektem ve Vesmíru, o kterém můžeme s jistotou říci, že se zde dá žít.

"Ve skutečnosti spadá Kepler-452b s průměrem 1,6 Země do kategorie zvané 'Super-Země'. V naší sluneční soustavě není jediná planeta tohoto typu. Z tohoto důvodu jsou Super-Země velmi zajímavé, ale můžeme říkají, že jsou podobní Zemi?" ptá se doktor Chris Watson z Queen's University Belfast.

„Pokud se podíváme na typ hvězdy, kolem které Kepler-452b obíhá, je jasné, že tato hvězda je podobná Slunci,“ říká Chris Watson. jsou mnohem méně horké než Slunce, takže planety musí obíhat mnohem blíže k nim, aby získaly stejnou úroveň tepla.

"Mohlo by se tedy potenciálně jednat o skalnatou Super-Země na oběžné dráze podobné Zemi. Je to tato kombinace hvězdy a oběžné dráhy, díky které tato planeta podle mého názoru vyniká," řekl vědec BBC.

Stále se jen snažíme přijít na to, co dělá planetu obyvatelnou, ale naše Země je úžasným modelem a výchozím bodem v těchto studiích. Vědci jako nikdo jiný tomu nerozumí, takže aktivně pracují naznačeným směrem. V polovině května vyšel v Astronomical Journal článek, který uvádí, že astronomové pozorující dvě exoplanety podobné Zemi zjistili, že mají téměř konstantní axiální sklon. To jim pravděpodobně zaručuje stabilní klima. Takové, jaké jsme zvyklí vídat na naší planetě.

Studie ukazuje, že Kepler-186f, planeta podobná Zemi vzdálená 500 světelných let, má mnoho vlastností, které jsou považovány za ukazatele její obyvatelnosti. Leží v obyvatelné zóně své hvězdy, je pozemský a je asi o 10 procent větší než naše planeta. Mimořádně atraktivní je také Kepler-62f, super-Země nacházející se 1200 světelných let od Slunce. Axiální sklony těchto dvou planet jsou stabilní po miliony let, takže v jejich různých oblastech s největší pravděpodobností nedochází k žádné drastické změně klimatu.

„Můj tým je jedním z prvních, kdo zkoumal klimatickou stabilitu na exoplanetách. Doufám, že náš výzkum přispěje k pochopení potenciálně obyvatelných okolních světů, “říká profesor Gongji Li, jeden z autorů projektu. „Sklon zemské osy se po tisíce let téměř nezměnil, takže jsme zvyklí na podobná roční období a relativně stabilní klima. Sklon osy Marsu se přitom mění o 60 stupňů a nám to připadá divoké. Všechny terestrické planety se navzájem ovlivňují, ale naštěstí máme Měsíc, který stabilizuje Zemi.“

„Obě exoplanety, které zkoumáme, se velmi liší od Marsu i Země, protože mají slabší spojení s ostatními planetami ve svém systému,“ dodává Li. "Nevíme, zda mají satelity, ale naše výpočty ukazují, že i bez nich by rotační osy Kepler-186f a 62f měly zůstat konstantní po desítky milionů let."

Mars je v obyvatelné zóně sluneční soustavy miliardy let, ale nepoznáte to. Je to zamrzlá poušť s velmi řídkou atmosférou, neustále odvátá a vyčerpaná slunečním větrem. Je docela možné, že právě šílené oscilace osy Rudé planety sehrály svou destruktivní roli v tom, jak je dnes.

Otázka obyvatelnosti planet je skutečně velmi složitá. Právě jsme začali vyvíjet obecné principy pro hledání života na exoplanetách a tato studie zjevně poskytuje dobrý podnět k zamyšlení.

"Stále toho nevíme dost o původu života, abychom vyloučili možnost jeho přítomnosti na planetách s nepravidelným ročním obdobím a nestabilním klimatem," říká Yutong Shan, výzkumník z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. „Dokonce i na Zemi je život úžasně rozmanitý a vykazuje obrovskou odolnost vůči účinkům nepřátelského prostředí. Pro svůj původ je však téměř jistě vhodnější klimaticky stabilní planeta.“