Жизнь во Вселенной
энли 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 — важнейшей является их
пространственная форма, которая очень чувствительна к окружающей
температуре. Стоит повыситься температуре, как белок денатурируется —
теряет свою пространственную конфигурацию, а вместе с ней и биологические
свойства. У земных организмов это происходит при температуре около 60 (С.
При 100—120 (С разрушаются практически все земные формы жизни. К тому же
универсальный растворитель — вода — при таких условиях превращается в
атмосфере Земли в пар, а при температуре менее 0 (С — в лёд.
Следовательно, можно считать, что благоприятный для возникновения диапазон
температур — 0—100 (С.
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 совершенно непонятно, как искать её и в других
планетных системах. Но если где-то жизнь достигла разумной формы и создала
техническую цивилизацию, подобную земной, то можно попытаться вступить с
ней в контакт; для созданной людьми техники это уже реальная задача.
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 межзвёздных
перелётов, в регулярное появление инопланетян на Земле. К сожалению,
научной базы для таких представлений пока нет.
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
зарегистрировать с соседних звёзд. Это же касается и мощных лазерных
импульсов, посылаемых в космос, В перспективе люди начнут строить крупные
космические поселения, которые будут источниками инфракрасного (теплового)
излучения с характерной температурой около 300 К.
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 действительно позволил
найти такие источники, но пока все они оказывались формирующимися звёздами,
окружёнными пылевыми оболочками. Впрочем, возможности имеющихся
инфракрасных телескопов всё ещё весьма ограниченны.
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 экспериментов по поиску лазерных
сигналов в оптическом диапазоне. Достоинство лазерной связи на малых
расстояниях очевидно: у неё очень высокая пропускная способность,
позволяющая передавать огромное количество информации за короткое время. На
больших расстояниях лазерный луч рассеивается и поглощается в атмосфере, и
его приходится пропускать по оптико-волоконному кабелю. Но космическое
пространство достаточно прозрачно для оптической связи. Вторая особенность
лазера — высокая направленность луча — скорее является недостатком для
желающих перехватить чужое космическое послание.
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 принц
| |  скачать работу |
Жизнь во Вселенной |
