Итак, это случилось. Многострадальный космический телескоп JWST наконец стартовал с космодрома Куру на французской ракете «Ариан». Интересно кстати, что телескоп должны были запустить еще в 2007 году, боюсь что если преемника «Джеймса Вебба» – телескоп LUVOIR – будут строить такими же темпами, то нам всем очень повезет, если первые данные с него поступят хотя бы к 2050 году.
Среди сетевых наукоманек и прогрессодебилов, запуск JWST уже приобретает характерные черты религиозного event’а, наподобие Второго Пришествия Христа – эта публика уже предвкушает на полном серьезе, что телескоп сей позволит напрямую увидеть инопланетян. Жаль разочаровывать Богом обиженных, но на самом деле возможности «Джеймса Вебба», при всех его масштабах, весьма ограничены и ненамного превышают возможности современных телескопов. Полноценной информации об экзопланетах мы с его помощью не получим.
Гораздо интереснее здесь то, что автор этих строк в свое время уверенно предсказывал, что запуск JWST никогда не состоится. Так как NASA с помощью предыдущей космической обсерватории «Кеплер» понаоткрывало экзопланет, у которых скорее всего даже нет атмосфер, но которые тем не менее были объявлены «потенциально обитаемыми». Соответственно, запуск телескопа способного изучать атмосферы экзопланет, способен спутать американскому космическому агентству все карты. А посему «Джеймс Вебб» крайне невыгоден для NASA в космосе, но зато крайне выгоден на Земле, в качестве этакой черной дыры для все новых бюджетов.
Тем не менее, JWST летит в космос. Так что же – я жидко обделался, закрываем «Молот Ведьм II»? К сожалению – для моих оппонентов – не все так просто.
За несколько месяцев до старта ракеты с телескопом, в августе 2021 года, нам во всеуслышание объявили о появлении нового класса экзопланет, для которого придумали название «Hycean», образованное из слов hydrogenium (водород) и ocean (океан). Планеты данного класса представляют из себя нечто среднее между очень массивными землеподобными планетами (сверхземлями) и очень маленькими газовыми гигантами (мининептунами). Как утверждают ученые из Кембриджского университета, которые собственно данный класс и придумали, сии небесные тела достаточно массивны, чтобы противостоять таким милым особенностям звезд типа «красный карлик», как исчезновение атмосферы из-за приливного замыкания, или мощные ультрафиолетовые вспышки, которые способны оставить сдуть эту самую атмосферу с планеты поменьше – с такой как Земля например. Более того, те из подобных планет, которые как раз находятся в приливном захвате у своих звезд, разработчики данного класса выделяют в разновидность «Темный Hycean», где комфортные для жизни условия находятся как раз на темной стороне экзопланеты. Типичным hycean’ом кембриджцы называют экзопланету K2-18b в атмосфере которой еще в 2019 году вроде как обнаружили водяной пар. Однако не все так безоблачно.
Напомню еще раз, что hycean’ы представляют из себя пограничный класс экзопланет между землеподобными планетами и газовыми гигантами. Проблема однако в том, что мы не знаем, где собственно проходит эта граница. Где заканчивается очень большая каменистая планета и начинается очень маленький газовый гигант. Соответственно, мы не знаем что из себя представляют подобные пограничные планеты, равно как и не знаем что за процессы могут происходить в атмосфере и на поверхности таких планет (да и есть ли у них поверхность, в нашем, земном понимании этого слова). Однако, даже если отталкиваться от официальных данных, картина вырисовывается тревожащая и неприглядная. Предполагается, что типичная экзопланета класса Hycean представляет собой мир полностью покрытый океаном, над которым в свою очередь простирается толща водородной газовой оболочки. Но из-за близости к звезде и плотности атмосферы, температура на такой планете будет крайне высока, навроде как на Венере – сами ученые из Кембриджа предполагают, что там может быть до 200 градусов по Цельсию. При подобных показаниях термометра, любой океан просто выкипит. Так что, наличие на планетах, поименованных исследователями из Кембриджа hycean’ами, воды в жидкой форме – представляется крайне сомнительным, учитывая все вышеприведенное. Нелишним будет упомянуть, что та же K2-18b имеет гелиево-водородную атмосферу (типичный для газовых гигантов состав), в которой дополнительно присутствуют облака из водяного пара.
Что же касается глубин подобных планет, то там будет царить чудовищное давление, при котором самые обычные вещества начинают вести себя весьма забавно, совсем не так, как в привычных нам условиях.
Свет на истинную природу класса Hycean однако, проливает новость, промелькнувшая еще за несколько месяцев до того как данную разновидность экзопланет представили народу, а именно в апреле 2021 года. Данная весть касалась прогнозов о возможностях JWST, помимо прочего, та новость определенно наводила на мысль, что похоже, изучение атмосфер подобных карликовых газовых гигантов – это предел новой «Великой обсерватории» NASA. Изучение атмосфер планет наподобие Земли судя по всему, недоступно для возможностей «Джеймса Вебба». Так что, похоже что мы имеем дело с банальным подлогом и натягиванием ежа на табурет – таким же, каким было объявление экзопланет в «зоне обитаемости» красных карликов «потенциально пригодными к обитанию двойниками Земли». Поиски внеземной жизни вновь напоминают поиски потерянных ключей героем того анекдота, который искал не там где потерял, а там где посветлее.
Здесь однако, пользуясь случаем, я хотел бы поговорить о биомаркерах, они же биосигнатуры. А конкретнее, о том насколько мы можем им доверять. И здесь я хочу привести два весьма любопытных кейса.
Во-первых. В истории астрономии, я выделяю так называемую эпоху марсианских лесов. Так я называю исторический период с конца XIX – начала XX веков, по примерно середину 1960-х, когда считалось научно доказанным существование жизни на Марсе. Подобный тезис базировался на том что на протяжении всего этого времени, астрономы исправно обнаруживали на Красной Планете, выражаясь современным языком, те самое биосигнатуры. Дело в том, что астрономы того времени наблюдали на марсианской поверхности более темные участки, которые они назвали «морями», по аналогии с морями лунными. И вскоре, они обнаружили сезонные изменения цвета данных «морей». Тут же была выдвинута гипотеза, что марсианские моря представляют из себя ничто иное, как массивы некой марсианской растительности. Гипотеза была откровенно говоря, весьма спекулятивной, тем не менее она была принята научным консенсусом (это кстати, камешек в огород свидетелей глобального потепления). Сейчас мы уже знаем, что изменения цвета поверхности Марса вызываются пыльными бурями, что самое интересное, подобная гипотеза выдвигалась и в эпоху марсианских лесов, однако научное сообщество отвергало ее как несостоятельную! А особенно интересно, что в 1956 году Уильям Синтон, астроном из Гарварда, обнаружил в атмосфере Марса следы органических соединений (как раз те самые биомаркеры, которые собирается искать команда «Джеймса Вебба»).
Рухнула данная парадигма, только в 1960-х, когда к Марсу отправились первые автоматические станции.
Второй кейс относится уже к нашему времени. В сентябре 2020 года, англо-американская коллаборация под управлением Джейн Гривз (которая как мне кажется, выполняла там роль скорее свадебного генерала: смотрите, новучное открытие совершила швитая онажеженщина!), объявила об обнаружении в атмосфере планеты Венера газа фосфин, который считается одним из биомаркеров, перспективных для поиска жизни на экзопланетах. Сообщение вызвало большой шум, маргинальная ранее гипотеза венерианского аэропланктона обрела второе дыхание. Команда Джейн Гривз объявила также, что изучила возможные абиогеннные источники фосфина на Венере и ни один из них по их расчётам не мог дать такого количества этого газа, которое они обнаружили. Вскоре однако, начали вплывать неприятные казусы.
Сначала свое сомнение высказали российские планетологи на круглом столе XI-го Московского международного симпозиума по исследованиям Солнечной системы. Ученые мужи предположили что спектральные линии, обнаруженные англо-американской коллаборацией, порождены не фосфином, а диоксидом серы. Затем была публикация группы нидерландских астрономов под руководством Игнаса Свеллена, профессора Лейденского университета, которые изучили данные микроволнового телескопа ALMA, который (в том числе) использовался командой Гривз и обнаружили что наличие там спектральных линий фосфина – сомнительно. Дело в том, что использовавшаяся технология очищения полученных данных от ложных шумов могла дать ложный сигнал. Голландцы провели свое собственное исследование данных ALMA и получили только один сигнал, свидетельствующий о наличии фосфина, да и тот был слишком слаб, чтобы на его основе что-то там утверждать. По ссылке выше, вы можете также прочесть, что вскоре после данной публикации, статья об обнаружении венерианского фосфина исчезла с сайта телескопа ALMA.
Ну и наконец, уже в начале 2021 года вышло новое исследование, показывающее что скорее всего обнаруженные следы фосфина в атмосфере Венеры, были на самом деле, следами диоксида серы – вещества, которого на второй от Солнца планете полным-полно. Помимо прочего, в публикации утверждалось, что полученные сигналы исходили из более высоких слоев атмосферы, чем предполагалось англо-американской коллаборацией Гривз – а именно, с высоты 80 километров над поверхностью Венеры. на такой высоте и без того хрупкий фосфин разрушался бы стремительно и чтобы обеспечить такие его количества, о каких заявляла команда Гривз, газ сей должен был бы поступать с той же скоростью, с какой кислород поступает в атмосферу Земли в результате фотосинтеза.
Самое интересное однако тут то, что даже если мы принимаем гипотезу что обнаруженные командой Гривз спектральные линии действительно порождены фосфином (что как мы убедились выше, крайне сомнительно), то и тут мы сталкиваемся с очень неприятным сюрпризом. Дело в том, что биомаркер из данного вещества на самом деле, крайне слабый.
Начнем с того, что Венера – не единственное место в Солнечной системе, где этот газ встречается в изобилии. Фосфина также много в атмосферах Юпитера и Сатурна – планет, которые вроде как обитаемыми никто объявлять не спешит. Собственно, сама идея биогенного фосфина появилась поскольку на Земле его иногда обнаруживают в местах обитания анаэробных микроорганизмов, однако то что фосфин этот производится именно этими микроорганизмами, еще не доказано. Очень характерно кстати, что Мэтью Пасек, который собственно и занимается изучением данных месторождений фосфина, когда услышал о публикации команды Гривз, отнесся к идее венерианского биогенного фосфина с очень большим сомнением. Как любят говорить официалы: «Впоследствии – не значит вследствии».
Как же фосфину удалось пробраться в стройные ряды газов-биомаркеров? Дело в том, что биомаркером он стал после публикации от 11 октября 2019 года, которая так и называется – «Фосфин как биосигнатурный газ в экзопланетных атмосферах». И если мы сравним состав авторов данной публикации с составом команды Джейн Гривз, то с изумлением обнаружим что в последнюю почти полностью перекочевал коллектив авторов «фосфиновой» публикации от 2019 года! Я конечно не хочу сказать, что это является доказательством подлога. Тем не менее, мы не можем утверждать что первооткрыватели признаков венерианского фосфина были полностью лишены некой предвзятости.
История вокруг фосфина на Венере приводит нас к двум выводам. Во-первых, сия астробиологическая эпопея свидетельствует, что эпоха марсианских лесов не была некой «детской болезнью» астрономии, типа Пилтдаунского человека в антропологии. Парейдолия, выдача желаемого за действительное на грани откровенного подлога, все так же являются рабочими инструментами астробиологии. Во-вторых, все вышеописанное поднимает вопрос: насколько надежна вообще сама идея биосигнатур? История с венерианским фосфином напоминает эксперимент, проведенный в прошлом веке немецкой ученой Светланой Балабановой, которая применила стандартные полицейские тесты на наркотики и алкоголь к древнеегипетским мумиям: в результате тесты на алкоголь дали нулевые результаты (это при том, что древние египтяне бухали не хуже русских, или ирландцев, разве что только напитки употребляли не такие крепкие), а вот тесты на табак и кокаин дали положительный результат. Я еще раз напомню, что фосфин был обнаружен на Венере, планете которая достаточно хорошо изучена, в том числе и непосредственно, автоматическими станциями, позволяя с уверенностью сказать что жизни там нет и не может быть (несмотря на что кстати, некоторые вполне себе официальные ученые, не постыдились выдвинуть гипотезы жизни в венерианских облаках). А теперь представьте себе, что данный газ бы обнаружили в атмосфере экзопланеты во многих световых годах от нас, о которой мы имеем очень приблизительные сведенья, не говоря уже о невозможности посылки на эту планету межзвездной миссии?
Все это заставляет сомневаться о надежности биомаркеров вообще. И фосфин тут не единственный «сумасшедший дядюшка», портящий благородное семейство. Например, многим может показаться что надежной биосигнатурой может являться кислород, однако это не так. Например, если в атмосфере планеты есть много водяного пара и нет верхних холодных слоев тропосферы, то пар может достигать высот, на которых жесткое ультрафиолетовое излучение разобьет молекулу воды на кислород и водород (так называемый фотолиз воды), водород как более легкий улетит, а кислород останется. И вуаля – у нас уже есть атмосфера богатая кислородом. В целом, остается только сослаться на Бориса Штерна, справедливо указавшего в свое время, что надежных биомаркеров не существует, а значение их сильно зависит от контекста: тип звезды, масса планеты, равно как и характеристики атмосферы последней.
А теперь вспомним, что команда «Джеймса Вебба», собралась изучать экзопланеты, лежащие на границе между землеподобными планетами и газовыми гигантами. Про которые толком ничего не известно, особенно о том, какие процессы могут протекать на данных небесных телах.
Подведем итог. Может ли JWST обнаружить биосигнатурные газы в атмосферах экзопланет? Вполне возможно, я бы даже сказал, что это весьма вероятно (группа Джейн Гривз гарантирует это!), вот только биосигнатуры эти, будут показывать исключительно погоду на Марсе. Тем не менее, NASA судя по всему настроено решительно и биомаркеры собирается трактовать исключительно в астробиологическом ключе. Оно и понятно: как я уже в свое время писал, декларирование обитаемости изучаемых небесных тел служит не в последнюю очередь для того чтобы выбить побольше финансирования из Конгресса. Тот же JWST на самом деле, предназначен в первую очередь для изучения галактик в тринадцати с лишним миллиардах световых лет от нас – то есть, первых галактик во вселенной. Проблема однако в том, что с таким подходом, «Джеймс Вебб» может запросто отправить нас в новую эпоху марсианских лесов – и закрыть ее, в отличие от предыдущей, будет намного труднее.
Использованные при написании данной статьи и просто рекомендуемые материалы:
Л. М. Мухин. «В нашей галактике».
Л. М. Мухин. «Планеты и жизнь».
А. Михайлов. «Обитаемы ли планеты», журнал «Наука и жизнь», 1937 год, №4.
Р. Дондрево. «Будут ли обнаружены обитаемые планеты у белых карликов?», «Молот Ведьм II».
Р. Дондрево. «Шокирующая правда о лунной гонке», «Молот Ведьм II».
Б. Штерн. «Можно ли распознать жизнь на далекой планете?», «Троицкий вариант», 07.05.2019.
Джошуа Уинн «Тени иных миров», «В мире науки», №05-06.2018
М. Хербст. «Может ли инопланетный смог привести нас к внеземным цивилизациям?», Wired Magazine (перевод ИноСМИ).
Также, ссылки непосредственно в теле статьи.
P.S. Экзопланеты в системах красных карликов, нелюбимы нашей редакцией уже давно – на них скучно и неинтересно говниться, теперь мы с нетерпением ожидаем запуска телескопа WFIRST, который должен начать открывать пачками уже межзвездные планеты. Будет очень забавно наблюдать за тем как все прогрессивное научное сообщество попытается уверить нас, что подобные объекты есть наилучшее прибежище для жизни, даже лучше чем экзопланеты класса Hycean. Но это уже совсем другая история.
|
