Американские астрономы пришли к выводу, что в нашей галактике есть как минимум несколько инопланетных цивилизаций, готовых вступить с нами в контакт. Эта оценка учитывает катастрофы космического масштаба, которые могли приводить к массовым вымираниям на населенных экзопланетах. «Лента.ру» рассказывает о новом исследовании, опубликованном в репозитории arXiv.org, и объясняет, почему математические выкладки не гарантируют существование иной жизни в нашей галактике.
Ученые пытаются ответить на пресловутый вопрос «одиноки ли мы во Вселенной?», используя весь доступный научный инструментарий. Наличие жизни на Земле говорит, что наша Вселенная, вероятно, населена и другими формами жизни, но достаточно ли они разумны, чтобы осваивать космос и контактировать с другими цивилизациями? Более того, доживут ли эти цивилизации до того момента, когда контакт станет возможным?
Энрико Ферми, один из отцов первого в мире ядерного реактора и атомной бомбы, сомневался, что человечеству удастся найти следы инопланетных цивилизаций. Предложенный им парадокс озадачил более оптимистичных исследователей. Если в нашей галактике обитают другие формы разумной жизни, то почему мы не ловим их радиосигналы, не наблюдаем признаков их космической деятельности, таких как строительство астроинженерных сооружений? Парадокс демонстрирует, что мы можем в чем-то ошибаться — либо в нашей оценке количества готовых к контакту цивилизаций, либо в интерпретации наблюдаемых астрономических явлений. Однако ученые продолжают работать над этой проблемой, предлагая все более совершенные способы определения числа братьев по разуму.
Астрофизик Фрэнк Дональд Дрейк первым назвал основные критерии оценки числа высокоразвитых цивилизаций, объединив их в одном уравнении. Так, чтобы найти N (количество цивилизаций, способных послать в космос сигнал о своем существовании), нужно знать, сколько звезд в нашей галактике образуется в год (R); долю звезд с планетными системами (fp); среднее число планет у одной звезды с условиями, подходящими для возникновения жизни (ne); вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями (fl); вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь (fi); долю цивилизаций, способных послать радиосигнал (fc); время жизни таких цивилизаций (T).
В этом уравнении два основных компонента — астрофизический ζastroi и биотехнологический ξbiotec. Первый объединяет в себе R, fp и ne и представляет собой скорость образования планет с подходящими для жизни условиями, второй (fl, fi, fc) является результатом эволюции и технологического прогресса, в ходе которого мы получаем инопланетную цивилизацию с нацеленными в небо радиотелескопами.
Из формулы Дрейка нельзя получить число готовых с нами контактировать братьев по разуму, не зная всех ее коэффициентов. Ученые могут более-менее точно определить R и fp, однако остальные параметры выводятся лишь гипотетически. Тем не менее формула позволяет оценить наши шансы зарегистрировать сигнал с другой планеты при различных предположениях. Для большинства таких предположений N оказывается больше единицы.
Однако формула Дрейка не учитывает космические катастрофы, угрожающие существованию разумной цивилизации, значительно сокращающие время ее жизни или даже предотвращающее ее появление. Например, гамма-всплески — масштабные выбросы энергии, возникающие при коллапсе массивной звезды в нейтронную звезду или черную дыру. Гамма-всплеск в пределах нашей галактики, по мнению исследователей, способен разрушить озоновый слой, что приведет к массовому вымиранию.
Ученые из Городского университета Нью-Йорка в США модифицировали уравнение, оценив скорость возникновения экзопланет в обитаемой зоне, а также частоту планетарных катастроф, влияющих на эволюцию жизни.
Средняя скорость формирования звезд в Млечном Пути достигает примерно 1,5 солнечной массы в год (около трех звезд). Однако только 10 процентов этих объектов располагает планетами, на которых может возникнуть жизнь. Эти звезды должны существовать больше 4,5 миллиарда лет и быть достаточно массивными, чтобы их зона обитаемости находилась вне региона приливного захвата. Иначе планеты будут повернуты к своему солнцу всегда одной стороной.
Долю планет земного типа, образующихся в зоне обитаемости, ученые определили на основе данных космического телескопа «Кеплер», занятого поисками экзопланет. По оценкам исследователей, в год формируется 0,045 таких объектов. Далее астрофизики рассчитали число опасных для биосфер экзопланет гамма-всплесков. При этом учитывались такие показатели, как светимость всплесков, их число (зависит от расстояния до центра Млечного Пути), а также объем пространства в опасной близости от вспышки. Получив вероятность возникновения одного или более всплесков, способных вызвать массовые вымирания в течение 5 миллиардов лет, ученые вставили ее в формулу Дрейка.
Оказалось, что скорость образования планет, на которых возможно формирование биосферы, составляет 0,002 в год. Предположив, что время эволюции разумной жизни — миллиард лет, исследователи рассчитали биотехнологический компонент ξbiotec, который составил 0,005. Допустим, технически развитая цивилизация должна существовать 0,3 миллиона лет, чтобы успеть войти с нами в контакт. Значит, сделали вывод астрономы, в Млечном Пути сейчас есть сразу несколько цивилизаций.