Вопрос-ответ: Что, если мы не найдем жизни на экзопланетах?
Ученые планируют две крупные космические миссии для поиска жизни в космосе: проект HWO от NASA и проект LIFE под руководством ETH Zurich. Обнаружение жизни на экзопланете (планете вне Солнечной системы) стало бы сенсацией, изменившей мировоззрение.
Но столь же вероятно, что обе многомиллиардные миссии исследуют множество экзопланет и не найдут убедительных следов жизни. Будет ли это провалом?
Астрофизик Даниэль Ангерхаузен в недавнем исследовании размышляет о значении нулевого результата и почему он все равно даст науке ценную информацию.
Что вероятнее в ближайшие 15 лет — обнаружение жизни в космосе или тщательное исследование десятков экзопланет без ее следов?
Это главный вопрос. Половина астробиологов считает, что жизнь возникает легко и распространена во Вселенной. Другая половина полагает, что жизнь на Земле — результат крайне редкого стечения обстоятельств. Именно на этот вопрос и должны ответить миссии LIFE и HWO.
Какой результат вы хотели бы увидеть лично?
Конечно, я надеюсь, что мы найдем жизнь. Но любой результат волнует. Артур Кларк сказал: «Есть две возможности: либо мы одни во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны».
Что значат оба результата для общества?
Оба имеют далеко идущие последствия. Если через 15 лет мы узнаем, что жизнь — большая редкость и возникла на Земле по случайности, это может заставить нас лучше заботиться о жизни на нашей планете. Мы должны учитывать возможность нулевого результата. Важно, чтобы даже в случае отсутствия обнаружения жизни мы все равно узнали что-то новое о жизни в космосе.
Предположим, мы изучим 50 экзопланет и не найдем жизни. Это не значит, что жизни в космосе нет. Возможно, мы найдем ее на 51-й или 100-й планете.
Но если мы ничего не найдем на 50 планетах, то узнаем, что жизнь гораздо реже, чем считают некоторые оптимисты. И мы сможем выразить эту редкость в виде числа. Сегодня мы этого не можем.
Какое это будет число?
В расчете вероятности жизни в космосе много параметров. Мы уже знаем, сколько звезд в нашей галактике и у скольких есть планеты. Мы не знаем, на скольких планетах, пригодных для жизни (например, по температуре), жизнь действительно существует. Сегодня значение этого параметра — от 0% (если жизни нет) до 100% (если она очень распространена).
Если мы изучим 50 экзопланет и будем абсолютно уверены, что жизни на них нет, то сможем уточнить параметр: он станет меньше 20%. Мы узнаем гораздо больше, чем сегодня.
Обе миссии (LIFE и HWO) еще на стадии концепции. Что, если по техническим или финансовым причинам удастся изучить только 30 или даже 15 планет?
Тогда мы уточним параметры менее точно. Исследование 30 планет позволит сказать, что жизнь есть менее чем на 30% планет. Исследование 15 планет — что менее чем на 50%. Количество изученных экзопланет и значимость нулевого результата напрямую связаны. Это важно и для проекта космического телескопа LIFE.
Что определит, сколько планет можно будет изучить в рамках этих миссий?
В нашей окрестности ограниченное количество солнцеподобных звезд с землеподобными планетами. Чем больше экзопланет мы хотим изучить, тем больше должны быть телескопы. Если для исследования нужно 20 экзопланет, достаточно телескопов диаметром два метра. Для 50 экзопланет диаметр должен быть пять метров.
Этот вопрос сейчас рассматривается для проекта LIFE, поскольку начинается разработка технологий и нужно принимать первые решения. Это как теннисный матч между учеными и инженерами: ученые говорят, что необходимо для ответов на вопросы, а инженеры — что возможно и сколько это будет стоить. Наше исследование поэтому появляется очень вовремя.