Летом 1950 года в Лос-Аламосе Энрико Ферми обедал с Эдвардом Теллером, Эмилем Конопинским и Гербертом Йорком. В какой-то момент разговор зашел об НЛО, наблюдавшихся по всей территории США. Комичности ситуации добавляло то, что в то время в Нью-Йорке исчезло несколько мусорных баков, и карикатурист из журнала New-Yorker нарисовал шарж, обвинив инопланетных гостей в совершении преступления. В непринужденной атмосфере Ферми заметил, что такие непрошенные визиты действительно могли быть единственной общей причиной двух независимых событий. Разговор перешел на тему существования внеземного интеллекта. И хотя ученые не воспринимали истории летающих тарелок всерьез, но именно тогда Ферми якобы задал свой известный вопрос: «Где, в самом деле, они все?» Его коллеги поняли, что он говорил об инопланетянах.
Парадокс Ферми представляет собой самый непонятный «большой вопрос», поставленный в истории науки, а также наибольший вызов для проекта поисков внеземных цивилизацій SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence).
Собственно, соображения Ферми сводились к тому, что размер нашей Галактики от одного края до другого составляет примерно 100 тыс. световых лет, а это значит, что представителям цивилизации нужно 10 млн лет, чтобы преодолеть этот путь, если они будут двигаться со скоростью в один процент от скорости света. Поскольку возраст Млечного Пути в миллионы раз превышает продолжительность существования человечества, любая другая технологическая цивилизация имела много времени для колонизации всех имеющихся в нем подходящих для жизни планетных систем. То есть если бы представители других разумных видов существовали в достаточном количестве, они бы уже добрались до Земли. Но мы не видим их ни на нашей планете, ни в Солнечной системе. Для Ферми и многих других это выглядело парадоксальным.
Парадокс Ферми очень тесно связан с уравнением Дрейка, которое этот астроном предложил в 1960 году. Это математическая формула, с помощью которой можно примерно оценить число цивилизаций (N) в нашей Галактике прямо сейчас:
N = nзірок х nпланет х fпридатних х fжиття х fрозум х fцивілізація х L
nзірок — количество звезд в Галактике
nпланет — среднее количество планет на одну звезду
fпридатних — доля планет, потенциально пригодных для жизни
fжиття — доля пригодных для жизни планет, на которых действительно есть жизнь
fрозум — доля обитаемых планет, на которых разовьется разумная жизнь
fцивілізація — доля планет с разумными формами жизни, создавшими технологическую цивилизацию и способными отправить в космос сообщение или космический корабль
L — вероятность того, что они живут в одно время с нами
Пока астрономы могут назвать примерное значение первых трех компонентов этого уравнения. Из них проще всего определить количество звезд в Галактике. Благодаря Мишелю Майору и Дидье Кело мы можем обнаруживать экзопланеты в окрестностях звезд, за что ученым в 2019 году вручили Нобелевскую премию. Дальше становится сложнее: какие же планеты пригодны для жизни? Конечно, мы можем сравнивать их только с Землей, поскольку с другими цивилизациями еще не встречались. Поэтому необходимо нацелиться на поиск экзопланет, похожих на нашу и находящихся в подобных условиях. Вопрос о формах жизни является предметом постоянных дискуссий. Однако даже в Солнечной системе есть недостаточно исследованные места, где она потенциально может существовать, а именно: спутники Юпитера (Европа, Ганимед), Сатурна (Энцелад, Титан, Мимас) и Нептуна (Тритон). В ближайшие десятилетия мы должны направить усилия на их исследования. Если мы дважды подтвердим существование внеземной жизни в пределах Солнечной системы, это будет означать, что при наличии схожих условий ее возникновения достаточно вероятно. Поэтому число 2 очень важное для нас.
Конечно же, оценки величины всех членов уравнения Дрейка достаточно грубы, но они нам нужны, чтобы двигаться дальше. В простейших вариантах уравнения используется упрощение до «N примерно равно L». Если SETI в ближайшем будущем сможет обнаружить сигнал от внеземных цивилизаций, то мы будем уверены, что среднее L должно быть большим.
Какие же попытки обнаружить этот сигнал уже были предприняты и каким образом? NASA предлагает сканировать небо в поисках электромагнитных сигналов искусственного прохождения, надеясь, что каждая развитая цивилизация должна дойти до создания систем радиокоммуникации, похожих на земные. Самый известный из уже зарегистрированных сигналов — это знаменитый Wow, но, как удалось выяснить несколько лет назад, его «послала» короткопериодическая комета (точнее, ее водородная атмосфера).
В состав инструментов, используемых в проекте SETI, входят наземные телескопы Allen Telescope Array, несколько оптических приборов (таких, как телескоп Шайна Ликской обсерватории), телескопы Keck та IRTF на Гавайях, а также Very Large Telescope в Чили. Что касается космических миссий, то это в основном телескопы Hubble, Spitzer и Herschel. Миссии New Horizons к Плутону и Cassini на орбите вокруг Сатурна, а также марсоходы Opportunity и Curiosity в свое время тоже имели задачу поиска жизни на других планетах.
Кроме SETI, существует программа отправки сигналов внеземным цивилизациям METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence). Впервые это произошло в 1972 та 1973 годах с запуском аппаратов Pioneer 10 і Pioneer 11. Основной их целью было исследование Юпитера и Сатурна, после чего они развили третью космическую скорость, что означает невозможность их возвращения на Землю. Поэтому к каждому аппарату прикреплена табличка, где изображены люди, наша Солнечная система и направление на 14 самых ярких пульсаров, видимых на земном небе. Это в определенном смысле наши галактические координаты. Более подробное послание находится на двух аппаратах Voyager, запущенных в 1977 году — это граммофонные пластинки, покрытые золотом, на которых записаны фотографии, звуки природы, голоса людей и т.п.
Хоть аппараты движутся со скоростью около 60 тыс. км/ч, за полвека за пределы Солнечной системы вылетели только Voyager 1 и 2. То есть даже такая скорость по космическим меркам очень мала. Pioneer 10 летит в направлении звезды Альдебаран, с такой скоростью он достигнет ее через 2 млн лет. Поэтому для межзвездных посланий нужно что-то побыстрее. Например — скорость света (299 792 км/c). Радиоволны поглощаются космической пылью слабее видимого света, и их легче всего выделить среди помех, поэтому такой способ лучше подходит для межзвездной коммуникации. На данный момент отправлено много сообщений к ближайшим экзопланетам. Раньше других могут получить наше послание на планете, обращающейся вокруг звезды Gliese 581 — сигнал туда придет в 2030 году. Если там есть цивилизация, которая быстро расшифрует его и сразу ответит, то ее ответ мы получим в 2050-м. Представьте себе: кто-нибудь из нас доживет до этого момента!
Если говорить о радиосигналах в целом, то можно считать, что мы отправляем их чуть больше сотни лет — с тех пор, как человечество начало использовать радиосвязь. То есть вокруг нашей планеты имеется условная «сфера» радиоизлучения радиусом в сотню световых лет. Конечно, на таком далеком расстоянии сигнал очень слабый. По этой ссылке можно послушать, что бы вы предположительно услышали по радио, удаляясь от Земли.
Мы смогли отправить сигнал в космос и человека на Луну, но также создали инструменты для ведения войн и технологии, способные уничтожить окружающую среду. Позволят ли будущие разработки защитить Землю и ее жителей на долгие годы? Или же мы уничтожим нашу планету и все живое на ней, не успев увидеть внеземные цивилизации?
Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!
Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine
