Самый мощный космический телескоп в истории может обнаружить инопланетную жизнь

Космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), запущенный в декабре прошлого года, медленно включал свои приборы и разворачивал солнцезащитный щит, а сейчас находится в процессе выравнивания своих зеркал для подготовки к работе.

Через несколько месяцев самый мощный из когда-либо созданных космических телескопов устремит свой взор к звездам. Астрономы надеются, что то, что увидит JWST, изменит наше представление о Вселенной, как это сделал космический телескоп Хаббл за несколько десятилетий до этого.

Одна из манящих возможностей JWST, которую не смог реализовать Хаббл, - это возможность прямого изображения планет, вращающихся вокруг далеких звезд, и, может быть, только может быть, обнаружение признаков жизни.

Возможность дистанционного обнаружения биосигнатур была горячей темой в последние годы. В нашей Солнечной системе недавнее обнаружение фосфина в атмосфере Венеры вызвало предположение, что это химическое вещество может быть создано микробной формой жизни.

Аналогичным образом, специалисты по дистанционному зондированию предположили, что растительная жизнь, использующая фотосинтез для получения энергии, может быть обнаружена в инфракрасных волнах, поскольку хлорофилл поглощает видимый свет, но ярко проявляется в инфракрасном диапазоне, что придает планетам, покрытым листвой, отчетливый "красный край".

Однопиксельная фотография далекой планеты может содержать достаточно информации, чтобы сказать нам, есть ли там биологическая жизнь, на основе информации, хранящейся в длинах волн света, которые попадают в объектив телескопа.

Но как насчет разумной жизни? Может ли JWST обнаружить цивилизации, похожие на нашу? Как мы будем их искать? Лучшие ответы можно получить, поняв, как выглядит присутствие человечества на Земле из космоса.

Мы выделяем отработанное тепло (от промышленности, домов и т.д.) и искусственный свет ночью, но, возможно, самое главное, мы производим химические вещества, которые наполняют нашу атмосферу соединениями, которых в противном случае не было бы.

Эти искусственные составляющие атмосферы как раз и могут быть тем, что выдаст нас далеким инопланетянам, сканирующим галактику с помощью своего мощного телескопа.

В недавней статье, доступной в виде препринта на arXiv, рассматривается возможность использования JWST для поиска промышленных загрязнителей в атмосферах экзопланет. В статье особое внимание уделяется хлорфторуглеродам (ХФУ), которые на Земле производятся в промышленных масштабах в качестве хладагентов и чистящих средств.

ХФУ печально известны тем, что в 1980-х годах создали огромную дыру в озоновом слое Земли, после чего международный запрет на их использование в 1987 году помог снизить уровень ХФУ до менее вредных уровней.

Эти "мощные парниковые агенты с длительным временем пребывания в атмосфере", если они обнаружены в других местах галактики, почти наверняка являются результатом деятельности цивилизации, способной к безудержной индустриализации.

Другими словами, некоторые из худших побочных продуктов человечества - наше загрязнение - могут быть теми самыми вещами, которые делают нас заметными. А это значит, что мы можем обнаружить другие виды, способные так же пренебрежительно относиться к атмосфере своей планеты.

Возможности JWST по поиску фреонов имеют некоторые ограничения. Если звезда планеты слишком яркая, она заглушит сигнал. Поэтому телескоп будет иметь наибольший успех, наблюдая за звездами класса М, которые являются тусклыми, долгоживущими красными карликами.

Ближайший пример - TRAPPIST-1, красный карлик, находящийся на расстоянии 40 световых лет от нас, в обитаемой зоне которого вращается несколько планет размером с Землю. JWST сможет увидеть фреоны на планетах TRAPPIST-1, поскольку тусклая звезда не заглушит сигнатуру фреонов так, как это сделала бы яркая звезда, такая как наше Солнце (звезда G-типа).

И наоборот, телескоп, подобный JWST, на TRAPPIST-1 не смог бы увидеть фреоны Земли: наше Солнце просто слишком яркое.

К сожалению, звезды класса М обычно не благоприятствуют жизни, поскольку, когда они молоды, они нестабильны и посылают мощные солнечные вспышки, которые могут просто уничтожить зарождающуюся жизнь на близлежащих планетах. Однако с возрастом они успокаиваются, так что это не является невозможным. Это просто означает, что мы должны немного умерить наши ожидания.

Что бы мы ни нашли или не нашли там, тот факт, что у нас скоро появится возможность посмотреть на все это, является переломным моментом".

Как говорится в заключении статьи, "с запуском JWST человечество может быть очень близко к важной вехе в SETI [поиск внеземного разума]: когда мы сможем обнаружить от близлежащих звезд не только мощные, преднамеренные, скоротечные и высоконаправленные передачи, подобные нашим собственным (например, послание Аресибо), но и последовательные, пассивные техносигнатуры такой же силы, как и наши собственные".