Перепись экзопланет показала, что Земля - особенная
Более 400 лет назад ученый эпохи Возрождения Николай Коперник разделил наше высокомерие на ноль, показав, что наша планета больше не является центром Солнечной системы. С каждой последующей научной революцией, каждая другая позиция во Вселенной, которой дорожили люди, становилась незначительной, раскрывая холодную правду: наш вид, космологически говоря, лишь мелкое пятнышко, мельчайшее из всех, на голубой планете. Новый подсчет экзопланет показал, что Земля лишь одна из 700 миллионов триллионов планет земного типа во всей наблюдаемой Вселенной. Но средний возраст этих планет - куда меньше возраста Земли - и их типичное положение - в галактиках, который сильно отличаются от Млечного Пути - могут перевернуть коперниканский принцип с ног на голову.
Астроном Эрик Закриссон из Университета Упсалы и его коллеги создали космический сборник всех экзопланет земного типа, которые могут существовать в наблюдаемой Вселенной, на основе твердых миров, которые астрономы видели до текущего момента. В рамках мощного компьютерного моделирования они сначала создали свою собственную мини-вселенную, включающую модели первых галактик. Затем добавили законы физики - насколько физики их понимают - которые описывают рост галактик, эволюцию звезд и формирование планет. Наконец, они наскоро прокрутили 13,8 миллиарда лет космической истории. Результат был опубликован в качестве препринта на сервере arXiv и подан в Astrophysical Journal. Эта статистика может помочь астрономам понять наше место во Вселенной.
«На самом деле, впечатляет, что мы наконец можем этим заняться, - говорит соавтор работы Эндрю Бенсон из Обсерваторий Карнеги в Калифорнии. До недавних пор, говорит он, было известно так мало экзопланет, что осмысленная экстраполяция на остальную часть Вселенной была невозможной. Однако выводы ученых пока предварительны. - Очевидно, в такого рода расчетах остается масса неопределенностей. Наше знание всех этих частей несовершенно».
Взять, к примеру, экзопланеты. Космический телескоп Кеплер признан одним из лучших охотников за планетами, но он использует настолько сложные методы, что их можно сравнить с попыткой разглядеть светлячка рядом с прожектором за тысячи километров. Поскольку этот телескоп ищет слабое затемнение света звезды от планеты, проходящей перед ней, Кеплеру проще обнаружить массивные планеты, которые находятся близко к своим звездам.
Таким образом, каталог планет Кеплера состоит в большей степени из последних типов и в меньшей из небольших планет подальше, из чего можно считать наши знания о планетах неполными. Конечно, астрономы используют и другие методы для поиска планет поменьше и подальше от звезд, но эти методы относительно новые и пока и близко не нашли столько миров, сколько Кеплер. Кроме того, «все, что мы знаем об экзопланетах, взято из крошечного участка нашей галактики», и большинство звезд похожи по характеристикам и содержанию тяжелых элементов. Ученым пришлось экстраполировать в попытке понять, как планеты могут формироваться вокруг звезд с меньшим количеством тяжелых элементов, вроде тех, что бывают в небольших галактиках или были в ранней Вселенной.
Ученые питают схожие опасения касательно галактических и космологических составляющих своей модели, но все же подозревают, что их конечные цифры весьма точны. Принимая во внимание возможные ошибки, ученые заключают, что Земля представляет собой грубое нарушение коперниканского принципа. Наша едва различимая голубая точка может быть особенной. «В том, что мы возникли в галактике вроде Млечного Пути, не так много случайностей, но их достаточно, чтобы задуматься дважды», - говорит Джей Олсон из Университета штата Айдахо, не принимавший участие в исследовании. Он, как и Закриссон, считает, что принцип Коперника может спасти пока неизвестный подводный камень в исследовании. «Когда вы натыкаетесь на что-то подобное, - говорит Закриссон, - это значит, что мы либо результат маловероятного лотерейного розыгрыша, либо мы не понимаем, как работает лотерея».
Но Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института, также не принимавший участия в исследованиях, считает Землю колоссальным нарушением принципа Коперника - не из-за положения планеты, а из-за ее юного возраста. «Если в космосе существовала бы цивилизация, которая начала на 3,5 миллиарда лет раньше нашего, почему она не колонизировала галактику? - спрашивает Тегмарк. - Как по мне, наиболее вероятным объяснением будет то, что хотя планет пруд пруди, разумная жизнь развивается чрезвычайно редко. Возможно, однажды в будущем большая часть нашей Вселенной будет наполнена жизнью по нашей вине».
