Человечество не переселится на двойника Земли: астрофизик Мишель Майор говорит, что планеты B не существует

Где-то в наблюдаемой Вселенной может быть планета, обращающаяся вокруг звезды в 30 световых годах от Земли, с условиями, которые в чём-то напоминают наши. В масштабах Млечного Пути это практически космическое соседство. Но с технологиями, доступными человечеству сегодня, такое путешествие займёт сотни тысяч или даже миллионы лет.

Этот пример иллюстрирует парадокс поиска других землеподобных планет: Вселенная может быть полна миров, которые кажутся подходящими, но они могут остаться навсегда недосягаемыми. Швейцарский астрофизик Мишель Майор, разделивший Нобелевскую премию по физике 2019 года с Дидье Кело за открытие экзопланеты у солнцеподобной звезды, считает, что человечеству придётся с этим смириться. Он выступил на фестивале STARMUS VIII на испанских островах Тенерифе и Ла-Пальма. Его лекция называлась «Человечество не переселится на двойника Земли».

Майор предупредил слушателей: не стоит искать на других планетах спасения от проблем, которые человечество создало на Земле. «У нас нет планеты B. Мы должны заботиться о Земле».

Он также ответил на два вопроса: можно ли создать крупные поселения на Марсе и насколько распространены землеподобные планеты в нашей Галактике. Хотя астрономические открытия последних лет радикально изменили наше понимание планетных систем, Майор подчеркнул: найти потенциально обитаемую планету — не значит когда-либо до неё добраться.

В последние годы идея переселить миллионы людей на Марс, продвигаемая несколькими богатыми предпринимателями, стала предметом широких споров. Майор призвал слушателей взглянуть на реальные условия Красной планеты. Атмосферное давление там примерно в сто раз ниже земного. Атмосфера состоит в основном из углекислого газа, аргона и других газов, почти без кислорода, пригодного для дыхания. Средняя температура поверхности — около минус 60 градусов Цельсия. Экстремальный холод, сильные ветры и космическая радиация добавляют проблем, а марсианская почва непригодна для обычного земледелия без серьёзной обработки. Для постоянного присутствия человека потребуются герметичные жилища, защитные купола или подземные сооружения, способные укрыть от радиации, холода и других опасностей. «Вы действительно мечтаете отправиться на эту поверхность?» — спросил Майор, оспаривая оптимистичные представления о крупномасштабном заселении Марса.

По его мнению, проблема не просто в сложности строительства жилищ или выращивания еды. Более широкий вопрос: должно ли человечество рассматривать другую планету как реалистичное убежище, если Земля станет непригодной для жизни.

Перспективы обнаружения других планет куда более многообещающи, чем возможность однажды на них переехать. Млечный Путь простирается примерно на 100 тысяч световых лет и содержит сотни миллиардов звёзд. Большую часть истории астрономии человечество не знало о существовании планетных систем за пределами Солнечной. Но за последние десятилетия, по мере углубления понимания звездообразования, стало ясно: формирование планет — естественное следствие этого процесса. Наблюдения молодых звёзд дали убедительные свидетельства того, что их часто окружают диски газа и пыли, из которых могут формироваться планеты. Инструменты обсерватории ALMA в Чили позволяют изучать эти диски с беспрецедентной детализацией.

Сегодня вопрос уже не в том, существуют ли другие планетные системы. Учёные пытаются определить, насколько распространены землеподобные планеты и сколько из них могут иметь условия, благоприятные для жизни. Чтобы планета считалась потенциально обитаемой, она должна обращаться вокруг своей звезды на расстоянии, которое при наличии других необходимых условий позволяет существовать жидкой воде на поверхности. Если планета слишком близко к звезде, ей может быть слишком жарко; если слишком далеко — слишком холодно. Этот диапазон расстояний называют зоной обитаемости. Но нахождение в этой зоне не означает, что планета обитаема или обладает всеми условиями для жизни.

Поскольку планеты обычно гораздо тусклее звёзд, вокруг которых обращаются, астрономы разработали косвенные методы их обнаружения. Майор объясняет: один из них — метод Доплера, или радиальных скоростей. Он позволяет измерить крошечные движения звезды, вызванные гравитационным влиянием обращающейся вокруг неё планеты. По изменениям скорости звезды учёные делают вывод о наличии планеты и оценивают её массу. Другой метод — транзитный — фиксирует лёгкое потускнение звезды, когда планета проходит между ней и наблюдателем. Количество заблокированного света может указать размер планеты, а повторяющиеся транзиты помогают определить орбитальный период. Космический телескоп NASA Kepler продемонстрировал эффективность этого метода. Наблюдая более чем за 100 тысячами звёзд в фиксированной области неба, он обнаружил периодические падения их яркости, указывающие на наличие орбитальных планет. Среди его открытий были планетные системы, в которых несколько планет обращаются вокруг одной звезды.

Учёный отмечает: два метода дополняют друг друга. Транзитные наблюдения дают информацию о размере планеты, а измерения радиальных скоростей помогают определить её массу. Комбинируя эти данные, исследователи могут оценить плотность планеты и получить представление о её вероятном составе. Майор также подчёркивает важность изучения планетных атмосфер как перспективного направления будущих исследований. Когда планета проходит перед своей звездой, небольшая часть звёздного света проходит через её атмосферу. Анализ изменений в спектре света может раскрыть информацию о химическом составе атмосферы. Такие наблюдения помогают учёным определить, есть ли у далёких планет атмосферные условия, совместимые с жизнью.

Несмотря на рост числа открытий экзопланет, Майор предостерегает от смешения теоретических астрономических возможностей с практической осуществимостью. Даже планета, которая кажется многообещающей для жизни, может быть настолько далёкой, что достичь её для человечества будет невозможно. Чтобы проиллюстрировать масштаб проблемы, он просит слушателей представить землеподобную планету в 30 световых годах от нас. По сравнению с 100 тысячами световых лет Млечного Пути это расстояние может показаться небольшим. Но оно примерно в миллиард раз больше расстояния между Землёй и Луной. При скоростях, достигнутых космическими аппаратами миссий «Аполлон», достижение такой планеты заняло бы миллионы лет. Майор объясняет: чтобы увеличить скорость аппарата, потребуются огромные количества энергии. Задача не просто лететь вдвое быстрее, а достичь скоростей, далеко превосходящих возможности современных технологий. Он утверждает: даже если учёные обнаружат поблизости планету с условиями, благоприятными для жизни, это не сделает её реалистичным местом для человечества. По мнению Майора, это фундаментальное ограничение, которое необходимо учитывать в любых дискуссиях о будущем космических исследований. Вселенная может содержать бесчисленные миры, но их существование не гарантирует, что люди смогут между ними путешествовать.

Поиск экзопланет радикально расширил наше понимание места человечества во Вселенной. Учёные теперь знают, что планетные системы распространены, а всё более совершенные инструменты позволяют изучать миры, которые в чём-то могут напоминать Землю. Но между обнаружением потенциально обитаемой планеты и созданием там человеческого поселения остаётся огромный разрыв. «Если Земля начнёт становиться непригодной для жизни, у человечества не будет возможности эмигрировать на другую экзопланету», — говорит Майор. Он отмечает: поиск других планет продолжает иметь большую научную ценность, давая возможность понять, как формируются планеты, как развиваются их атмосферы и может ли жизнь существовать где-то ещё во Вселенной. Однако, подчёркивает Майор, эти исследования не могут заменить нашу ответственность за защиту единственного дома, который у нас есть: Земли. «Мы должны заботиться о Земле. Планеты B не существует».

Вопрос, который остаётся: если человечество не сможет переселиться на другую планету, то что это значит для нашего будущего — и не окажется ли, что единственный способ выжить вида — это научиться жить на Земле так, чтобы не уничтожить её?