Возможность жизни на других планетах¶

Жизнь на других планетах — гипотетическое существование живых организмов за пределами Земли, являющееся предметом научных исследований в области астробиологии, планетологии и космонавтики. На сегодняшний день достоверных доказательств существования внеземной жизни не получено, однако косвенные данные, полученные с помощью автоматических межпланетных станций и телескопов, позволяют рассматривать ряд объектов Солнечной системы и экзопланет как потенциально пригодные для её возникновения или поддержания.

¶Научные предпосылки

Вопрос о существовании жизни во Вселенной рассматривается в рамках концепции множественности обитаемых миров. Ключевым критерием для оценки пригодности среды является наличие жидкой воды, источников энергии и химических элементов — углерода, водорода, азота, кислорода, фосфора и серы. Зона обитаемости — область вокруг звезды, в пределах которой на поверхности каменистой планеты может существовать вода в жидком состоянии. Для Солнечной системы эта зона простирается от орбиты Венеры до пояса астероидов.

¶Жизнь в Солнечной системе

¶Марс

Марс рассматривается как наиболее вероятное место обнаружения микробной жизни в прошлом или настоящем. На планете обнаружены русла высохших рек, дельты и минералы, формирующиеся в присутствии воды. В 2018 году данные радара MARSIS указали на наличие подповерхностного озера на южном полюсе планеты, однако последующие исследования ставят это открытие под сомнение. В 2021 году марсоход Perseverance начал сбор образцов пород в кратере Езеро, который в древности был озером. Российско-европейская миссия «ЭкзоМарс» (проект приостановлен в 2022 году) была нацелена на бурение грунта на глубину до двух метров в поисках следов органики.

¶Спутники планет-гигантов

Европа (спутник Юпитера) и Энцелад (спутник Сатурна) имеют подлёдные океаны, скрытые под многокилометровой ледяной коркой. На Энцеладе автоматическая станция Cassini зафиксировала выбросы водяного пара и ледяных частиц из трещин в южной полярной области, содержащие молекулярный водород, метан и соединения углерода. Это указывает на протекание гидротермальных процессов на дне океана, аналогичных земным «чёрным курильщикам», где формируются экосистемы без солнечного света.

Титан, крупнейший спутник Сатурна, обладает плотной азотной атмосферой и озёрами из жидкого метана и этана. Условия на поверхности исключают существование водной жизни, однако обсуждается гипотеза о возможных формах жизни на основе жидких углеводородов с метаном в роли растворителя.

¶Венера

В 2020 году в облачном слое Венеры на высоте 50–60 км было заявлено об обнаружении фосфина — газа, который на Земле связывают с биологической активностью. Последующие наблюдения не подтвердили стабильного присутствия фосфина, и вопрос остаётся открытым. Тем не менее, облака Венеры рассматриваются как среда с умеренными температурами и возможным наличием капель серной кислоты, что требует от гипотетических микроорганизмов экстремальной устойчивости.

¶Экзопланеты и поиск биосигнатур

С открытием первых экзопланет в 1990-х годах и запуском космического телескопа «Кеплер» стало известно, что каменистые планеты в зонах обитаемости являются распространённым явлением. По оценкам, в нашей галактике Млечный Путь может существовать от 300 миллионов до нескольких миллиардов таких планет.

Телескоп «Джеймс Уэбб» (запущен в 2021 году) способен анализировать состав атмосфер транзитных экзопланет методом спектроскопии. В 2023 году в атмосфере планеты K2-18b, масса которой в 8,6 раза превышает земную, были обнаружены признаки диметилсульфида — соединения, которое на Земле производится преимущественно морским фитопланктоном. Интерпретация данных остаётся дискуссионной, так как спектральные сигналы могут объясняться и абиотическими процессами.

Биосигнатурами считаются комбинации газов, находящиеся в сильном термодинамическом неравновесии, например одновременное присутствие кислорода и метана в значимых концентрациях. На Земле такое сочетание поддерживается исключительно живыми организмами.

¶Уравнение Дрейка и парадокс Ферми

Уравнение Дрейка, предложенное астрономом Фрэнком Дрейком в 1961 году, оценивает число цивилизаций в галактике, с которыми возможен контакт, через произведение нескольких множителей: темпа звездообразования, доли звёзд с планетами, числа планет, пригодных для жизни, вероятности возникновения жизни, разумной жизни и технологической цивилизации. В зависимости от значений параметров результат варьируется от единицы до миллионов.

Парадокс Ферми заключается в противоречии между высокой вероятностью существования внеземных цивилизаций и отсутствием наблюдаемых следов их деятельности. Среди предложенных разрешений — редкость возникновения сложной жизни, ограниченность сроков существования технологических цивилизаций, а также гипотеза «уникальной Земли», согласно которой сочетание условий для жизни является крайне маловероятным.

¶Методы поиска и перспективы

Поиск жизни ведётся по нескольким направлениям:

радиопоиск сигналов искусственного происхождения (программа SETI);
анализ спектров атмосфер экзопланет;
изучение метеоритов марсианского происхождения (в 1996 году в метеорите ALH 84001 были заявлены следы нанометровых структур, интерпретированные как окаменевшие бактерии; выводы не получили однозначного подтверждения);
доставка образцов грунта с Марса (планируется миссией Mars Sample Return в 2030-х годах);
исследование подлёдных океанов с помощью будущих посадочных аппаратов (миссии Europa Clipper, запуск в 2024 году, и JUICE — в 2023 году).

В России исследования в области астробиологии ведутся в Институте космических исследований РАН, в том числе в рамках экспериментов по выживанию микроорганизмов в условиях открытого космоса на внешней поверхности МКС (серия «Биориск»).

¶Интересные факты

В 2017 году межзвёздный объект Оумуамуа вызвал дискуссии о возможном искусственном происхождении, однако большинство астрономов склоняются к естественной природе объекта.
Некоторые земные микроорганизмы — экстремофилы — способны выживать в условиях, моделирующих марсианский реголит, в том числе при воздействии ультрафиолета и низких температур.
В 2024 году в образцах астероида Бенну, доставленных миссией OSIRIS-REx, были обнаружены аминокислоты и азотистые основания — строительные блоки жизни, что подтверждает доставку органических соединений на раннюю Землю астероидами.