Поиск жизни в Солнечной системе
Поиск жизни в Солнечной системе
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПОИСКИ ЖИЗНИ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ
Планеты-гиганты
Спутники планет и кометы
2. УСЛОВИЯ ДЛЯ ЖИЗНИ В КОСМОСЕ
Планеты вблизи звёзд
Зарождение жизни на планетах
Зоны жизни
3. ПОИСК ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ
4. СВЯЗЬ С ВНЕЗЕМНЫМИ ЦИВИЛИЗАЦИЯМИ
5. ОЗМА И СЕРЕНДИП
6. ЯЗЫК БРАТЬЕВ ПО РАЗУМУ
Искусственные языки
Космические послания
ЛИТЕРАТУРА
Нет ничего более волнующего, чем поиски жизни и разума во Вселенной. Уникальность земной биосферы и человеческого интеллекта бросает вызов нашей веры в единство природы. Человек не успокоится, пока не разгадает загадку своего происхождения. На этом пути необходимо пройти три важные ступени: узнать тайну рождения Вселенной, решить проблему происхождения жизни и понять природу разума.
Изучением Вселенной, её происхождения и эволюции занимаются астрономы и физики. Исследованием живых существ и разума заняты биологи и психологи. А происхождение жизни волнует всех: астрономов, физиков, биологов, химиков. К сожалению нам знакома только одна форма жизни — белковая и только одно место во Вселенной, где эта жизнь существует, — планета Земля. А уникальные явления, как известно, с трудом поддаются научному исследованию. Вот если бы удалось обнаружить другие населённые планеты, тогда загадка жизни была бы решена гораздо быстрее. А если бы на этих планетах нашлись бы разумные существа… Дух захватывает, стоит только представить себе первый диалог с братьями по разуму.
Но каковы реальные
перспективы такой встречи? Где
в космосе можно найти
ЛУНА — единственное небесное тело, где смогли побывать земляне, и грунт которого подробно исследован в лаборатории. Никаких следов органической жизни на Луне не найдено.
Дело в том, что Луна не имеет, и никогда не имела атмосферы: её слабое поле тяготения не может удерживать газ вблизи поверхности. По этой же причине на Луне нет океанов — они бы испарились. Не прикрытая атмосферой поверхность Луны днём нагревается до 130 °С, а ночью остывает до –170 °С. К тому же на лунную поверхность беспрепятственно проникают губительные для жизни ультрафиолетовые и рентгеновские лучи Солнца, от которых Землю защищает атмосфера. В общем, на поверхности Луны для жизни условий нет. Правда, под верхним слоем грунта, уже на глубине 1 м, колебания температуры почти не ощущаются: там постоянно около –40 °С. Но всё равно в таких условиях жизнь, вероятно, не может зародиться.
На ближайшей к Солнцу маленькой планете МЕРКУРИЙ ещё не побывали ни космонавты, ни автоматические станции. Но люди кое-что знают о ней благодаря исследованиям с Земли и с пролетавшего вблизи Меркурия американского аппарата “Маринер–10” (1974 и 1975 гг.) . Условия там ещё хуже, чем на Луне. Атмосферы нет, а температура поверхности меняется от –170 до 450 °С. Под грунтом температура в среднем составляет около 80 °С, причём с глубиной она, естественно, возрастает.
ВЕНЕРУ в недавнем
прошлом астрономы считали
МАРС не без оснований
считался пригодной для жизни
планетой. Хотя климат там очень
суровый (летним днём температура составляет
около 0 °С, ночью –80 °С, а зимой
доходит до –120 °С) , но всё же это
не безнадёжно плохо для жизни: существует
же она в Антарктиде и на вершинах
Гималаев. Однако на Марсе есть ещё
одна проблема — крайне разряжённая
атмосфера, в 100 раз менее плотная,
чем на Земле. Она не спасает поверхность
Марса от губительных ультрафиолетовых
лучей Солнца и не позволяет воде
находиться в жидком состоянии. На Марсе
вода может существовать только в
виде пара и льда. И она действительно
там есть, во всяком случае в полярных
шапках планеты. Поэтому с большим
нетерпением все ждали
ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ.
Климат Юпитера,
Сатурна, Урана и Нептуна совершенно
не соответствует нашим
СПУТНИКИ ПЛАНЕТ И КОМЕТЫ.
“Семейство” спутников,
астероидов и ядер комет очень
разнообразно по своему составу. В него,
с одной стороны, входит огромный
спутник Сатурна Титан с
В упавших на землю метеоритах иногда обнаруживают сложные органические молекулы. Сначала было подозрение, что они попадают в метеориты из земной почвы, но теперь их внеземное происхождение вполне надёжно доказано. Например, упавший в Австралии в 1972 г. метеорит Мерчисон был подобран уже на следующее утро. В его веществе нашли 16 аминокислот — основных строительных блоков животных и растительных белков, причём лишь 5 из них присутствуют в земных организмах, а остальные 11 на Земле редки. К тому же среди аминокислот метеорита Мерчисон в равных долях присутствуют левые и правые молекулы (зеркально симметричные друг другу) , тогда как в земных организмах — в основном левые. Кроме того в молекулах метеорита изотопы углерода 12С и 13С представлены в иной пропорции, чем на Земле. Это, бесспорно, доказывает, что аминокислоты, а также гуанин и аденин — составные части молекул ДНК и РНК, могут самостоятельно формироваться в космосе.
Итак, пока в Солнечной системе нигде кроме Земли, жизнь не обнаружена. Учёные не питают на этот счёт больших надежд; скорее всего Земля окажется единственной живой планетой. Например, климат Марса в прошлом был более мягким, чем сейчас. Жизнь могла там зародиться и продвинуться до определённой ступени. Есть подозрение, что среди попавших на Землю метеоритов некоторые являются древними осколками Марса; в одном из них обнаружены странные следы, возможно принадлежащие бактериям. Это ещё предварительные результаты, но даже они привлекают интерес к Марсу.
УСЛОВИЯ ДЛЯ ЖИЗНИ В КОСМОСЕ
В космосе мы встречаем широкий спектр физических условий: температура вещества меняется от 3—5 К до 107—108 К, а плотность — от 10-22 до 1018 кг/см3. Среди столь большого разнообразия нередко удаётся обнаружить места (например, межзвёздные облака) , где один из физических параметров с точки зрения земной биологии благоприятствует развитию жизни. Но лишь на планетах могут совпасть все параметры, необходимые для жизни.
ПЛАНЕТЫ ВБЛИЗИ ЗВЁЗД.
Планеты должны быть
не меньше Марса, чтобы удержать у
своей поверхности воздух и пары
воды, но и не такими огромными, как
Юпитер и Сатурн, протяжённая атмосфера
которых не пропускает солнечные
лучи к поверхности. Одним словом,
планеты типа Земли, Венеры, возможно,
Нептуна и Урана при
Одиночных звёзд довольно много — около половины звёзд Галактики. Из них около 10% сходны с Солнцем по температуре и светимости. Правда, далеко не все они также спокойны, как наша звезда, но приблизительно каждая десятая похожа на Солнце и в этом отношении. Наблюдения последних лет показали, что планетные системы, вероятно, формируются у значительной части звёзд умеренной массы. Таким образом, Солнце с его планетной системой должны напоминать около 1% звёзд Галактики, что не так уж мало — миллиарды звёзд.
ЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ПЛАНЕТАХ.
В конце 50-х гг. XX столетия американские биофизики Стэнли Миллер, Хуан Оро, Лесли Оргел в лабораторных условиях имитировали первичную атмосферу планет (водород, метан, аммиак, сероводород, вода) . Колбы с газовой смесью они освещали ультрафиолетовыми лучами и возбуждали искровыми разрядами (на молодых планетах активная вулканическая деятельность должна сопровождаться сильными грозами) . В результате из простейших веществ очень быстро формировались любопытные соединения, например 12 из 20 аминокислот, образующих все белки земных организмов, и 4 из 5 оснований, образующих молекулы РНК и ДНК. Разумеется, это лишь самые элементарные “кирпичики” , из которых по очень сложным правилам построены земные организмы. До сих пор непонятно, как эти правила были выработаны и закреплены природой в молекулах РНК и ДНК.
ЗОНЫ ЖИЗНИ.
Биологи не видят
иной основы для жизни, кроме органических
молекул — биополимеров. Если для
некоторых из них, например молекулы
ДНК, важнейшей является последовательность
звеньев-мономеров, то для большинства
других молекул — белков и в
особенности ферментов —
Температура на поверхности планеты в основном зависит от светимости родительской звезды и расстояния до неё. В конце 50-х гг. американский астрофизик, китаец по рождению, Су-Шу Хуанг исследовал эту проблему детально: он рассчитал. На каком расстоянии от звёзд разного типа могут находиться обитаемые планеты, если средняя температура на их поверхности лежит в пределах 0—100 °С. Ясно, что вокруг любой звезды существует определённая область — зона жизни, за границы которой орбиты этих планет не должны выходить. У звёзд-карликов она близка к звезде и неширока. При случайном формировании планет вероятность, что какая-нибудь из них попадёт в эту область, мала. У звёзд высокой светимости зона жизни находится далеко от звезды и очень обширна. Это хорошо, но продолжительность их жизни так мала, что трудно ожидать появления на их планетах разумных веществ (земной биосфере для этого понадобилось более 2 млрд. лет) .
Таким образом, по мнению Су-Шу Хуанга, для обитаемых планет наиболее подходят звёзды главной последовательности спектральных классов от F5 до К5. Годятся не любые из них, а лишь звёзды второго поколения, богатые теми химическими элементами, которые необходимы для биосинтеза, — углеродом, кислородом, азотом, серой, фосфором. Солнце как раз и является такой звездой, а наша Земля движется в середине его зоны жизни. Венера и Марс находятся вблизи краёв этой зоны. В результат жизни на них нет.
Итак, можно надеяться, что у любой солнцеподобной звезды, обладающей планетной системой, найдётся хотя бы одна планета с условиями, пригодными для развития на ней жизни.
К сожалению, осталось
мало шансов обнаружить активную биосферу
в Солнечной системе и
ПОИСК ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ
Как найти братьев
по разуму? Стратегия поиска зависит
от того, как люди представляют себе
возможности и желания этих самых
братьев. Можно разделить такие
представления на четыре разных типа:
Они рядом с нами. Так думают
те, кто считает НЛО космическими
кораблями пришельцев, верит а
техническую возможность
Они здесь когда-то побывали. Некоторые любители историй и археологи считают, что в памятниках, литературных источниках и легендах сохранились указания на посещение Земли пришельцами. Они не исключают даже, что мы — их потомки. Это последнее утверждение с точки зрения биологии очень наивно: генетический код и молекулярный состав человека полностью идентичен другим существам, живущим на Земле. О древних памятниках и легендах однозначного мнения пока нет, однако в принципе люди в ревности могли создать любое из этих творений.
Они осваивают космос.
Здесь всё достаточно просто. Земляне
сами уже осваивают космос и могут
представить себе перспективы этого
занятия. Главное заключается в
том, что человечество всё больше
потребляет энергии, и всё больше
рассеивает её в окружающее пространство
в преобразованном виде. Например,
уже более 100 лет Землю покидают
радиоволны искусственного происхождения.
Последние 50 лет это очень мощные
сигналы наших телевизионных
передатчиков и радаров, которые
без особого труда можно
По подобным признакам
можно попытаться отыскать цивилизацию
земного типа даже в том случае,
даже если она не стремиться сообщить
о своём существовании. Если технический
уровень цивилизации настолько
высок, что она научилась использовать
всю энергию своей звезды, например,
окружив её непрозрачной оболочкой
(так называемая сфера Дайсона) ,
то вместо звезды мы увидим инфракрасный
источник. Специальный поиск
Они хотят поговорить. Значительно проще было бы обнаружить братьев по разуму, если бы они сами этого захотели. Мощный радиомаяк или лазерный “прожектор” можно заметить с очень большого расстояния. Такие поиски предпринимаются. Вопрос в том, какой способ сообщения они выберут.
СВЯЗЬ С ВНЕЗЕМНЫМИ ЦИВИЛИЗАЦИЯМИ
Для беспроводной
связи на земле в основном используют
радио. Поэтому главные усилия сейчас
направлены на поиски сигналов внеземных
цивилизаций (ВЦ) в радиодиапазоне.
Но ведутся они и в других диапазонах
излучения. За последние 20 лет было
проведено несколько
При наблюдении с Земли лазерный сигнал будет давать узкую линию в спектре звезды, около которой расположен лазерный передатчик ВЦ. Следовательно, задача сводится к поиску “звёзд-лазеров” , обладающих сверхузкими линиями излучения. Программа по поиску таких звёзд проводится в Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук на Северном Кавказе с помощью 6-метрового рефлектора БТА. Там был разработан специальный комплекс аппаратуры МАНИЯ, позволяющий обнаруживать сверхбыстрые, до 10-7 с, вариации светового потока и их сверхузкие, до 10-6 Ао, эмиссионные линии. Важно, что поиск сигналов ВЦ ведётся одновременно с решением астрофизических задач, например с изучением нейтронных звёзд и поиском чёрных дыр, т.е. не отвлекает телескопы от научных целей.
Недавно в эту работу включились аргентинские астрономы, начав поиск оптических сигналов с помощью телескопа диаметром 2 м в провинции Сан-Жуан вблизи Аргентинских Анд. Важно, что этому телескопу доступны звёзды южного полушария неба. Ещё одна программа поиска лазерных сигналов в инфракрасном диапазоне ведётся Калифорнийским университетом в Беркли. Для неё используется одно из зеркал диаметром 1,7 м звёздного интерферометра, установленного в обсерватории Маунт-Вилсон. Эта программа включает исследование 300 близких к Земле звёзд и рассчитана на несколько лет.
И всё же пока радиоволны считаются наиболее перспективным видом связи. Чувствительные земные радиоантенны могли бы обнаружить мощные телевизионные передатчики типа Останкинского на планетах у соседних звёзд. Современная техника позволяет установить связь с братьями по разуму в любом уголке Галактики, если, конечно, знать, где они и в каком диапазоне волн собираются вести переговоры. А может быть, эти переговоры уже ведутся, и осталось лишь настроить приёмники, чтобы их слышать?
Итак, для поиска сигналов ВЦ помимо технических финансовых проблем нужно было решить 2 принципиальные: в какую точку неба направить антенну, и на какую частоту настроить приёмник.
Первая проблема
решилась легко: антенны направлены
на ближайшие звёзды, похожие на
Солнце, в надежде, что рядом с
ними есть планеты, похожие на Землю.
Вторая проблема оказалась сложнее.
Когда человек ловит
ОЗМА И СЕРЕНДИП
Наблюдения начались в 1960 г., когда Фрэнсис Дрейк попытался с помощью антенны диаметром 26 метров принять сигналы от звёзд t Кита и Эридана. Его работа называлась “проект ОЗМА” . Искусственные сигналы обнаружены не были, но работа Дрейка открыла эру поиска сигналов поиска ВЦ. Сначала это занятие получило общее название GETI (Communication with ExtraTerrestrial Intelligents — “Связь с неземными цивилизациями” ) . Позже его стали называть более осторожно SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligents — “Поиск внеземных цивилизаций” ) , имея в виду, что, прежде чем удастся наладить связь, необходимо найти хоть какие-то следы деятельности разумных существ в космосе. За прошедшие годы в разных странах, в основном в США и в СССР, было осуществлено более 60 экспериментов по поиску сигналов ВЦ, изучены тысячи звёзд на различных частотах. Но до сих пор сигналы разумных существ не обнаружены.
Стратегия поиска за это время заметно изменилась. Первые работы просто повторяли идею Дрейка в расширенном виде. Затем исследовали другие звёзды и на других частотах, но вскоре поняли, что надеяться на успех можно лишь в том случае, если удастся прослушать всё небо на всех частотах. В компьютерный век это оказалось возможно.
В 1992 г. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) начало проект СЕРЕНДИП (SERENDIP, Search for Extraterrestrial Radio Emission from nearby Developed Intelligent Populations — “Поиск внеземного радиоизлучения от соседних развитых цивилизаций” ) . Проект рассчитан на 10 лет. В нём участвуют несколько обсерваторий разных стран. С помощью параболической антенны диаметром 34 м в Голдстоуне (штат Калифорния) проводится сплошной просмотр неба — полоса за полосой. При выявлении подозрительных сигналов их детальным изучением занимаются более крупные телескопы, такие, как антенна диаметром 64 м в Парксе (Австралия) или 300-метровая чаша в Аресибо на острове Пуэрто-Рико.
Работа ведётся параллельно с обычными научными наблюдениями. Иными словами, откуда бы ни получал телескоп сигналы, СЕРЕНДИП постоянно анализирует их на “разумность” : вдруг попутно что-нибудь интересное обнаружит, совсем как в известной сказке.
Применена и новая
стратегия поиска. Сначала радиотелескоп
среднего размера быстро просматривает
полосу неба, неоднократно сканируя её
взад и вперёд. “Взгляд” антенны
движется быстро, а компьютер сортирует
полученные данные, отбирая среди
зафиксированных источников несколько
наиболее интересных. Затем с помощью
той же антенны они изучаются
более детально. Телескоп фиксирует
“взгляд” на каждом из них, повышая
тем самым свою чувствительность.
Разумеется большинство источников
оказываются ложными: помехи от радаров,
собственные шумы приёмника и
т.п. Но некоторые источники
Удивительная способность
проекта СЕРЕНДИП — его многоканальные
приёмники: космическое пространство
прослушивается не на одной частоте,
а сразу на нескольких миллионах
частот, перекрывающих широкий диапазон
радиоволн. В прежние годы поиск
сигналов вёлся на одной фиксированной
частоте, заранее выбранной
Нужно заметить, что
научные работы, не имеющие непосредственного
практического приложения, финансируются
в любой стране не очень щедро,
а тем более такие
ЯЗЫК БРАТЬЕВ ПО РАЗУМУ
Попытки наладить радиоконтакт с братьями по разуму продолжаются уже около 40 лет. И давно стало ясно, что главной проблемой в этом деле будет не техника передачи и приёмов сигналов, а язык и содержание сообщений. Очевидно, что выбор языка общения зависит от предварительной информации о собеседнике: чем меньше о нём известно, тем более универсальным должен быть язык. Его выбор зависит от формы контакта. Как показал опыт общения различных цивилизаций Земли (например, европейцев и индийцев) , даже здесь контакты бывают весьма сложными. В XIX в. русский этнограф Н. Н. Миклухо-Маклай, пытаясь составить словарь языка папуасов, столкнулся с серьёзными трудностями. Желая знать, как называется лист, он показал его нескольким туземцам и, к своему удивлению, от всех услышал разные названия. Постепенно он выяснил, что один сказал “зелёный” , другой — “грязь” , другой — “негодная” , так как лист был поднят с земли, третий назвал растение, которому принадлежал лист, и т.д. Даже в этом простейшем случае оказалось трудно добиться ясности. Ещё сложнее было с абстрактными понятиями. “Для ряда понятий — писал путешественник, — я никаким образом не мог получить соответствующих обозначений, для этого оказалось недостаточным как моя сила воображения, так и моя мимика. Как я мог, например, представить понятие “сны” или “сон” , как мог найти название понятия “друг” , “дружба” ? Даже для глагола “видеть” я узнал слово лишь по прошествии 4 месяцев, а для глагола “слышать” так и мог узнать” .
Контакты с другими
цивилизациями наверняка будут
связаны с очень большими трудностями,
а могут вообще оказаться бесплодными.
Ведь до сих пор не почитаны некоторые
тексты на мёртвых языках Земли —
своеобразные послания из глубины веков.
Ещё больших трудностей следует
ожидать в том случае, если нам
удастся случайно подслушать радиосообщения
из иных миров, предназначенные для
внутреннего пользования, например,
обрывки телепередач или
ИСКУССТВЕННЫЕ ЯЗЫКИ.
Их история началась
с попыток придумать
Линкос прост и однозначен, он не содержит исключений из правил, синонимов и т.д. К тому же этот язык совершенно свободен от фонетического звучания. Слова этого языка никогда и никем во Вселенной произноситься не будут. Их можно закодировать в любой системе, например в двоичной, и передавать в космос по радио или другим способом.
Фройденталь разработал
уроки линкоса, которыми должно начинаться
первое послание. Первый урок содержит
простые понятия математики и
логики. Он начинается рядом натуральных
чисел, которые передаются последовательностью
импульсов. Затем вводятся знаки
чисел и понятие “равняется”
. Каждый знак передаётся импульсом
особой формы. После этого демонстрируются
арифметические операции. Таким образом,
неведомый корреспондент
КОСМИЧЕСКИЕ ПОСЛАНИЯ.
За прошедшие 40 лет люди убедились, что рядом с Землёй нет цивилизаций, передающих сообщения по радио. И земляне сами решили послать весточку неведомым космическим братьям. В 70-х гг. к звёздам были отправлены радиограммы и автоматические зонды с посылками на борту. Каково же было их содержание?
Прежде всего, предстояло решить вопрос, в какой форме послать сообщение: в форме текста или картинок, т.е. воспользоваться понятиями или образами. Использовать линкос пока не решились. Все послания, отправленные в космос по радио и на борту космических аппаратов, содержат образы — рисунки, слайды, звуки речи, музыку. Краткий текст состоит из нескольких чисел, необходимых для указания “обратного адреса” — положения нашей планеты в Галактике.
16 ноября 1974 г. из
обсерватории Аресибо было

- Поиски жизни и разума во Вселенной- возможно ли существование внеземных цивилизаций
- Поиски модели развития страны в 20-30-е гг. XXв.. Сталинская модернизация
- Поиски на основе изучения ореолов и потоков механического рассеяния
- Поиск информации в Internet
- Поиск информации в Интернет (2)
- Поиск информации в интернете
- Поиск информации в Интернете
- Поиск в информации в Интернете. Характеристика основных поисковых систем
- Поиск выхода из кризиса: XIX-XX век
- Поиск деловых партнеров через интернет
- Поиск деловых партнеров через сети интернет
- Поиск дефектов в строительных конструкциях ультразвуковым методом
- Поиск единой теории
- Поиск жизни во Вселенной