ELT может обнаружить признаки жизни на Проксиме Центавра всего за 10 часов
Чрезвычайно большой телескоп (ELT), строительство которого ведется на севере Чили, обещает стать революционным инструментом в астрономии. С его запуском, запланированным на 2028 год, ученые получат возможность изучать Вселенную с беспрецедентной точностью.
Главное зеркало ELT диаметром 39 метров позволит собирать значительно больше света, чем предыдущие телескопы, и обеспечит изображения, в 16 раз более четкие, чем те, что предоставляет космический телескоп Хаббл. Это открывает новые горизонты для исследования как нашей галактики Млечный Путь, так и далеких экзопланет.
Одной из ключевых задач ELT станет изучение атмосфер экзопланет. Традиционно это делается путем анализа спектров, когда планета проходит перед своей звездой (транзитный метод). В этот момент часть звездного света проходит через атмосферу планеты, и по спектрам поглощения можно определить состав атмосферы, включая наличие таких молекул, как вода, углекислый газ и кислород. Например, космический телескоп Джеймс Уэбб (JWST) уже предоставил данные о нескольких экзопланетных атмосферах.
Однако возможности JWST ограничены, особенно в случаях, когда данные оказываются неоднозначными. Например, при изучении системы TRAPPIST-1, JWST не смог однозначно подтвердить или опровергнуть наличие атмосфер у планет b и c. Возможно, их атмосферы слишком тонкие, чтобы их можно было обнаружить с помощью текущих инструментов. ELT, благодаря своей высокой чувствительности, сможет решить такие задачи.
Но ELT не ограничится только транзитными экзопланетами. Он также сможет изучать нетранзитные планеты, анализируя отраженный звездный свет. Это значительно расширит круг исследуемых объектов. Чтобы оценить потенциал ELT, ученые провели моделирование для различных сценариев. Они сосредоточились на планетах, вращающихся вокруг близлежащих красных карликов — наиболее распространенных звезд в нашей галактике.
Были рассмотрены четыре типа планет: неиндустриальная Земля с водой и фотосинтезирующими растениями, ранняя архейская Земля, где жизнь только начинает развиваться, мир с испарившимися океанами, похожий на Марс или Венеру, и пребиотическая Земля, где жизни еще нет, но условия для нее существуют. Для сравнения также изучались планеты размером с Нептун, обладающие плотными атмосферами.
Цель исследования заключалась в том, чтобы определить, сможет ли ELT различать эти типы планет и не приведет ли анализ данных к ложным выводам. Например, может ли безжизненный мир казаться обитаемым или, наоборот, живая планета — бесплодной. Результаты моделирования показали, что ELT сможет проводить четкие и точные различия для близлежащих звездных систем. Например, для Проксимы Центавра, ближайшей к нам звезды, ELT сможет обнаружить признаки жизни на планете, подобной Земле, всего за десять часов наблюдения. Для планет размером с Нептун спектры атмосфер можно будет получить всего за час.
Таким образом, ELT станет мощным инструментом для поиска жизни за пределами Солнечной системы. Если жизнь существует в близлежащих звездных системах, ELT, вероятно, сможет ее обнаружить. Это означает, что ответ на один из самых важных вопросов в истории человечества — одиноки ли мы во Вселенной — может быть получен уже в ближайшие годы. ELT не только расширит наши знания о экзопланетах, но и, возможно, изменит наше понимание места человечества в космосе.