Одним из способов поиска жизни в космосе является изучение экзопланет — планет, которые вращаются вокруг других звезд, а не Солнца. С 1995 года было обнаружено более 4000 экзопланет разных типов и размеров. Некоторые из них могут быть похожи на Землю и находиться в так называемой зоне обитаемости — расстоянии от звезды, при котором температура на поверхности планеты позволяет существовать жидкой воде. Вода считается одним из ключевых условий для возникновения и поддержания жизни.
Однако, не все землеподобные планеты одинаково пригодны для жизни. Кроме температуры и наличия воды, важны также другие факторы, такие как химический состав атмосферы и поверхности, магнитное поле, гравитация, лунные циклы и т. д. Кроме того, необходимо учитывать время, которое прошло с момента образования планеты и ее звезды, а также вероятность возникновения и развития жизни на протяжении этого периода.
Новая модель от профессора Мадау
Пьеро Мадау, профессор астрофизики в Санта-Крузском университете Калифорнии, разработал новую математическую модель, которая позволяет оценить количество потенциально обитаемых планет в ближайшей окрестности Солнца. По его расчетам, в радиусе 100 парсеков (что составляет приблизительно 326 световых лет), может находиться до 10 тысяч планет, которые имеют сходство с Землей и могут быть подходящими для существования жизни.
Мадау рассчитал, что несколько ключевых факторов имеют определяющее значение для возникновения жизни во Вселенной. Он учел историю формирования Млечного Пути, наличие тяжелых элементов в межзвездной среде (которые сформировались в звездах первого поколения), процесс образования планет, наличие воды и органических молекул. Кроме того, важным фактором является протяженность времени, которое регулируется уравнением Дрейка.
Уравнение Дрейка — формула, предложенная американским астрономом Фрэнком Дрейком в 1961 году, которая учитывает вероятности обнаружения планет, подходящих для обитания, и развития технологически развитых цивилизаций вне Земли.
Уравнение Дрейка имеет вид:
N = R*•fp•ne•fI•fi•fc•L
где N — число цивилизаций в нашей Галактике, с которыми мы можем установить контакт; R* — средняя скорость образования звезд в Галактике; fp — доля звезд, имеющих планеты; ne — среднее число планет, пригодных для обитания, у каждой звезды с планетами;
fi — доля планет, пригодных для обитания, на которых возникла жизнь; fI — доля планет с жизнью, на которых возникла разумная жизнь; fc — доля планет с разумной жизнью, на которых возникла технологическая цивилизация; L — средняя продолжительность существования технологической цивилизации.
Мадау создал математическую основу, чтобы определить, где и когда в Галактике могли появиться «планеты земной группы с умеренным климатом» и потенциально микробная жизнь. Он использовал данные из космической миссии Кеплер (Kepler), которая с 2009 по 2018 год наблюдала за более чем 150 тысячами звезд и обнаружила более 2300 экзопланет. Он также учел данные из каталога экзопланет NASA (NASA Exoplanet Archive), который содержит информацию о более чем 4000 экзопланетах.
В соответствии с исследованиями Мадау, в пределах 100 парсеков от Солнца, возможно существование примерно 10 тысяч планет, имеющих каменистую структуру и подходящий размер, находящихся в зоне обитаемости. Эти планеты, вероятно, старше нашей Солнечной системы и, следовательно, могут предоставлять более благоприятные условия для развития жизни, возможно, даже в более сложных формах, чем на Земле.
Выводы и перспективы
Важным результатом исследования является возможность применения теории вероятности для определения минимального расстояния, на котором возможно существование внеземной жизни. По выводам Мадау, если процесс возникновения микробной жизни на других планетах протекает также быстро, как на Земле, то есть вероятность того, что ближайшая «землеподобная» планета с жизнью находится на расстоянии менее чем 20 парсеков (примерно 65 световых лет) от нас.
Однако, ученый отмечает, что обнаружение сигналов жизни в других мирах будет очень сложным. Возможно, жизнь во Вселенной настолько редка, что мы не сможем обнаружить ее даже в ближайшем космосе. Все же, использование математических моделей и поиски внеземных цивилизаций представляются более эффективным методом.
Мадау надеется, что его модель будет полезна для будущих космических миссий, которые будут искать признаки жизни на экзопланетах. Он также говорит, что его работа может помочь улучшить уравнение Дрейка и уточнить оценки числа разумных цивилизаций в Галактике.
Исследование профессора Мадау открывает новые горизонты для поиска жизни во Вселенной. Оно показывает, что в нашем окружении может быть много планет, которые могут поддерживать жизнь. Однако, для того, чтобы узнать это наверняка, нам нужно продолжать изучать космос и развивать технологии.
