Atnaujinama Drake'o nežemiškos gyvybės lygtis

Žinomiausias nežemiškosios gyvybės paieškos įrankis gauna 21-ojo amžiaus atnaujinimą – būtent tada, kai paskutinį kvapą išleido geriausias planetų paieškų teleskopas. Nors NASA'os Kepler teleskopo praradimas yra stiprus smūgis, atnaujinimas gali reikšti, kad gyvybės ženklus už Saulės sistemos ribų rasime per dešimtmetį.

Naujasis įrankis yra lygtis. 1961-aisiais astronomas Frankas Drake'as brūkštelėjo savo dabar žymią formulę, skirtą aptinkamų Paukščių Tako galaktikos civilizacijų skaičiui apskaičiuoti. Drake'o lygtyje yra ir tuo metu atrodę nepažinūs skaičiai – tarp kurių planetų už Saulės sistemos ribų egzistavimas.

Bet per porą dešimtmečių, ypač per pastaruosius keletą metų, didžiąja dalimi dėl Keplerio kosminio teleskopo duomenų, egzoplanetos ėmė rastis kaip grybai po lietaus. Paleistas 2009-aisiais, Kepleris atrado daugiau nei 130 pasaulių ir aptiko 3000 ar panašiai kandidatų. Toks derlius suteikė astronomams pirmą tinkamą planetų surašymą viename mūsų galaktikos regione, o tai leido įvertinti bendrą gyvybei palankių pasaulių skaičių Paukščių Take.

Turėdama tokius duomenis, Sara Seager iš Massachusettso technologijos instituto mano, kad Drake'o lygtis pribrendo atnaujinimams. Jos versija susiaurina keletą pirminių sąlygų, įvertinant geriausius mūsų gyvybės radimo spėjimus, iš dalies paremtus Keplerio radiniais. Jei pradinė Drake'o lygtis buvo kirvukas, naujoji Seager lygtis yra skalpelis.

Seager pristatė savo darbą šią savaitę konferencijoje Cambridge'e, Massachusettse, pavadintoje „Egzoplanetos pokeplerinėje eroje“. Laikas parinktas it nujaučiant. Praėjusią savaitę Kepleris patyrė patyrė netikėtą techninės įrangos gedimą, išjungusį galimybę aiškiai stebėti planetų signalus. Jei gedimo pataisyti neis, misija bus baigta.

„Kai kalbėjome apie erą po Keplerio, manėme, kad tai nutiks po trijų ketverių metų,“ praėjusią savaitę sakė vienas iš konferencijos organizatorių Davidas Charbonneau iš Harvard-Smithsonian astrofizikos centro. „Dabar žinome, kad pokeplerinė era tikriausiai prasidėjo prieš dvi dienas.“

Bet Kepleris surinko duomenų ketveriems metams, šiek tiek ilgiau, nei iš pradžių buvo numatyta misijai, o kol kas išanalizuoti tik aštuoniolika mėnesių. Tai reiškia, kad jau galime būti surinkę pakankamai informacijos, suteikiančios ateivių medžiotojams šansą.

Originaliojoje Drake'o lygtyje yra septynios sąlygos, kurias sudauginus, gaunamas skaičius protingų nežemiškų civilizacijų, kurias galime tikėtis aptikti.

Kepleris turėjo išsiaiškinti dvi sąlygas: planetas turinčių žvaigždžių dalį ir dalį planetų, kuriose įmanoma gyvybė.

Tad, Kepleris nemirkčiodamas spoksojo į maždaug 150 000 žvaigždžių šalia Gulbės žvaigždyno, ieškodamas periodinių šviesumo pokyčių, sukeltų planetų praėjimo, arba kitaip – tranzito tarp žvaigždės disko ir Žemės. Šis metodas leidžia nustatyti planetos dydį ir daugmaž įvertinti atstumą nuo žvaigždės.

Dydis suteikia planetos sudėties užuominų, galinčių parodyti, ar planeta uolinė, kaip Žemė, ar dujinė kaip Neptūnas. Iki Keplerio tik kelios egzoplanetos buvo atpažintos, kaip pakankamai mažos, kad būtų uolinės, nes kiti paieškos metodai geriau tiko didesniems, dujinių gigantų pasauliams.

„Kepleris yra revoliucingiausias kada nors vykdytas egzoplanetų paieškos projektas,“ sako Charbonneau. „Jis sudaužė kiaulę taupyklę ir laukan pabiro uolinės planetos.“ Planetų atstumas nuo centrinės žvaigždės irgi labai svarbus, nes rodo, ar temperatūra tinkama skystam vandeniui – ir tikriausiai gyvybei – egzistuoti.

Bet dabartiniai Keplerio nesklandumai pritemdė viltis rasti pakankamai daug tinkamų gyvenimui planetų, Žemės dvynių, kad duomenis būtų galima įtraukti į Drake'o lygtį. Misija turėjo vykti pusketvirtų metų, kurių turėjo pakakti panašaus į Žemę dydžio ir panašaus metų ilgio planetų aptikimui. Teleskopui įsijungus, misijos komanda suprato, kad kitos panašios į Saulę žvaigždės aktyvesnės už mūsiškę ir per daug šokinėja teleskopo stebėjimo lauke. Norint surasti pakankamai žemių, būtų reikėję septynių ar aštuonių metų stebėjimo duomenų.

Misiją pratęsus iki 2016 m., atsidusta lengviau, tad netikėtas teleskopo gedimas praeitą savaitę buvo dar skaudesnis smūgis. NASA turi keletą misijos atgaivinimo paskutinio šiaudo idėjų (žr.„Keplerio reanimacija“), bet gali būti, kad teleskopo dainelė jau sudainuota.

Keplerio komandos vadovaujantis tyrėjas Williamas Borucki'is tikisi, kad keletas Žemės dvynių, skriejančių apie panašią į Saulę žvaigždę slypi jau surinktuose duomenyse. Tačiau Saulės tipo žvaigždės nėra vienintelės, galinčios priglausti gyvybei tinkamas planetas. Seager lygtis telkiasi į mažesnes ir vėsesnes raudonąsias nykštukes. Aplink jas tinkamu gyvybei atstumu skriejančias uolines planetas lengviau pastebėti, nes jų orbitos glaudesnės ir trumpesnės. Be to, raudonosios nykštukės yra mūsų galaktikoje labiausiai paplitęs žvaigždžių tipas: remiantis Keplerio duomenimis, manoma, kad artimiausias Žemės dydžio pasaulis gali suktis apie raudonąją nykštukę vos už 6,5 šviesmečių.

Be to, bus lengviau tikrinti šių planetų atmosferas ar jose yra dujų, siejamų su gyvybe, nes artimesnė orbita reiškia, kad daugiau žvaigždės šviesos, prieš patekdama pas mus, pereis per planetos atmosferą, surinkdama daugiau užuominų apie jos sudėtį. Seager siekia rasti gyvybei tinkamų, Žemės dydžio pasaulių su atmosferos biožymenimis mūsų galaktinėje kaimynystėje – kitaip tariant, apgyventų pasaulių. Ji įvardina apgyventų planetų skaičių, kurias gali išvysti James Webb kosminis teleskopas – mažiau nei 10.

„Kaip ir Drake'o lygtyje, kai kurios sąlygos visada lieka spekuliatyvios,“ pažymi Seager.

Ar gali būti, kad šis darbas leis aptikti ateivius visai šalia? „Žinoma, kad manau, jog tai įmanoma. Kodėl dar taip sunkiai dirbčiau?“ sako ji.

Jei Seager ar ar kas nors kitas užfiksuotų biožymenis, toms vietoms skirtume daugiau dėmesio, ieškodami intelekto užuominų, sako Jill Tarter iš SETI instituto. „Žinotumėte, kad ten ne tik gyvybei tinkamas, bet ir apgyvendintas pasaulis. Tada galėtumėte klausti, ar gyventojai išvystė kokią nors technologiją, kurią galėtume aptikti.“

Lisa Grossman
New Scientist, № 2918