Введение
Один из многих раз Лиза Калтенеггерсон чуть приблизился к реальности холодным апрельским утром десять лет назад на конференции по астрономии. Она сжимала в руке, как она помнит, ужасную, просто ужасную чашку кофе, не потому, что собиралась пить еще, а потому, что ждала в очереди, и она была теплой в ее руках. Затем Билл Боруки повернул в ее сторону.
Она приготовилась сказать ему, чтобы он воздерживался от кофе. Но Боруки, главе миссии НАСА «Кеплер», космического телескопа, предназначенного для поиска планет, вращающихся вокруг других звезд (или «экзопланет»), было что обсудить. Кеплер заметил его первые две экзопланеты размером с Землю с приличной вероятностью наличия жидкой воды на их поверхности. Это были странные новые миры, которые все участники конференции — и, возможно, большая часть человечества — представляли себе хотя бы раз. Подтвердит ли Калтенеггер, что планеты могут быть обитаемыми?
Кальтенеггер, в то время астрофизик из Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге, Германия, начал использовать новые климатические модели еще до окончания конференции, включив в них основные факты, такие как диаметры планет и теплое свечение их звезд. Ее окончательный ответ: квалифицированное да. Планеты могут быть пригодны для жизни или, по крайней мере, для жидкой воды; они могут быть даже водными мирами, окруженными бесконечными океанами, без единого выступа скалы над волнами. Предостережение заключалось в том, что для уверенности ей потребуются более продвинутые наблюдения.
С тех пор Калтенеггер стал, пожалуй, ведущим в мире компьютерным модельером потенциально обитаемых миров. В 2019 году, когда другой космический корабль НАСА, охотящийся за экзопланетами, под названием TESS, нашел свой собственный первые скалистые миры с умеренным климатом, ее снова позвали на роль космического домашнего инспектора. Совсем недавно бельгийское исследование SPECULOOS обратилось к ней за помощью в понимании новооткрытая планета размером с Землю получивший название SPECULOOS-2c, он опасно близок к своей звезде. Она и ее коллеги завершили анализ, загруженный как препринт в сентябре, показывая, что вода SPECULOOS-2c может испаряться, как пар в сауне, как давно это делали любые моря Венеры и как собственные океаны Земли начнут делать через полмиллиарда лет. Телескопические наблюдения должны быть в состоянии сказать в течение нескольких лет, происходит ли это, что поможет раскрыть будущее нашей собственной планеты и еще больше разграничить острие ножа между враждебными и обитаемыми мирами по всей галактике.
При моделировании эрзац-Земли и более спекулятивных видений живых планет Калтенеггер использует причудливую жизнь и геологию, обнаруженные на Земле, чтобы разработать более систематический набор ожиданий о том, что может быть возможно в другом месте. «Я пытаюсь изучить основы», — сказала она мне во время недавнего визита в Корнельский университет, где она возглавляет институт, названный в честь Карла Сагана, еще одного харизматичного астронома из Итаки с большими идеями о прекращении одинокого пребывания человечества в космосе.
Введение
Ее всеобъемлющий поиск — поиск инопланетной жизни — вступает в беспрецедентную фазу. За исключением неожиданного прибытия чего-то вроде внеземной радиопередачи, большинство астрономов считают, что наш лучший ближайший шанс встретить другую жизнь в космосе — это обнаружить биосигнатурные газы — газы, которые могли появиться только из жизни — плавающие в атмосферах экзопланет. Дистанционные измерения, необходимые для такого обнаружения, напрягли возможности даже самых передовых обсерваторий человечества. Но с появлением космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) в первые несколько месяцев наблюдений такое открытие стало возможным.
В течение следующих нескольких лет огромный космический телескоп будет внимательно изучать горстку каменистых миров, которые считаются наиболее пригодными для жизни, включая, вероятно, новый SPECULOOS-2c. Как минимум, исследования JWST должны определить, есть ли у этих планет атмосфера; они также могут показать, что с некоторых капает жидкая вода. Наиболее оптимистично — если биосферы легко расцветают из похожих на Землю миров — телескоп может обнаружить странное соотношение, скажем, углекислого газа, кислорода и метана на одной из этих планет. Тогда у астрономов может возникнуть сильное искушение приписать эту смесь присутствию внеземной экосистемы.
Поиск биосигнатур потребует от Калтенеггер и небольшой группы ее коллег выжать уверенность из чрезвычайно небольшого количества фотонов. Мало того, что атмосферные сигналы, которые они ищут, будут слабыми, но она и ее коллеги должны смоделировать возможное взаимодействие звездного света, камней и воздуха на планете достаточно точно, чтобы быть уверенными, что ничто, кроме жизни, не может объяснить присутствие определенного атмосферного газа. Любой такой анализ должен перемещаться между Сциллой и Харибдой, избегая как ложноотрицательных результатов (жизнь была, но вы ее упустили), так и ложноположительных результатов, обнаруживающих жизнь там, где ее нет.
Ошибки влекут за собой последствия. В отличие от большинства научных начинаний, поиск признаков внеземной жизни происходит под неизбежным вниманием и в информационной экосистеме с турбонаддувом, где любой ученый, кричащий «Жизнь!» деформирует ткань финансирования, внимания и общественного доверия. Сама Калтенеггер недавно была в первом ряду именно в таком эпизоде.
Ее поколение столкнулось с еще одним давлением, которое я собирался изобразить деликатно, но в итоге выпалил всего через час после встречи с ней. Она и ее коллеги начали свою карьеру на заре эры экзопланет. Теперь они участвуют в гонке, чтобы обнаружить жизнь на одном из них, прежде чем они умрут.
Планетарные мечтатели
Современный поиск биосигнатур начался почти сразу после открытия в 1995 году первой экзопланеты — газового гиганта, которая вращалась вокруг солнцеподобной звезды. Охота за планетами вскоре стала капризной и соревновательной, гонкой за заголовками. Некоторые старшие астрономы сомневались, что кричащее, жадное до ресурсов подполе может дать гораздо больше, чем разовые измерения нескольких уникальных планет. «Люди были откровенно скептичны, а некоторые люди были возмущены этим», — сказал Сара Сигер, экзопланетный астроном из Массачусетского технологического института. Между тем, анклавы исследователей-единомышленников начали собираться на семинарах, чтобы исследовать множество новых вопросов под открытым небом. «Мы никогда не отказывались ни от одной идеи, — сказал Сигер, который в то время был аспирантом.
Калтенеггер был первокурсником в университете, когда появились новости о первых гигантских экзопланетах. Она выросла в маленьком городке в Австрии, родители поддерживали ее интерес к математике, физике и языкам; городские библиотекари знали ее так хорошо, что давали ей новые книги, которые еще не классифицировали. «Все было возможно», — сказала она о своем воспитании. В Университете Граца ее привлекли новые поиски новых миров. Сигер, который познакомился с Калтенеггером на программе летней школы в 1997 году, теперь хвалит замечательную смелость, которая побудила студента присоединиться к области, которая все еще была такой второстепенной и эфемерной. «Возможность быть там в начале — это не просто совпадение, — сказал Сигер. К концу обучения в бакалавриате Калтенеггер добилась финансирования от Европейского Союза и пригласила себя на открытое место в обсерватории на Тенерифе на Канарских островах. Там она проводила долгие ночи с кофе, охотясь за экзопланетами, слушая по кругу альбом постдока Dire Straits, прежде чем, спотыкаясь, выйти на улицу, чтобы увидеть восход солнца над усыпанным лавой ландшафтом.
Тем временем в дело вмешались космические агентства. В 1996 году администратор НАСА Дэн Голдин обнародовал план, согласно которому можно было бы спринтировать прямо от открытия первых газовых гигантов экзопланет до конечной зоны. Его план предусматривал создание крупных космических обсерваторий, получивших название Terrestrial Planet Finders, которые могли бы проводить подробные спектроскопические измерения чужих Земель, разбивая их свет на составляющие его цвета, чтобы понять их химический состав.
Более того, Голдину нужны были реальные фотографии планет. В 1990 году зонд НАСА «Вояджер» по указанию Сагана сделал снимок дома из-за пределов орбиты Нептуна, превратив весь наш живой, дышащий, хрупкий мир в бледно-голубую точку, подвешенную в пустоте. Что, если бы мы могли увидеть еще одну бледно-голубую точку, мерцающую в темноте?
Введение
Европейское космическое агентство разработало свою собственную версию миссии по поиску жизни с двумя близнецами Земли под названием «Дарвин». Калтенеггер, которому тогда было 24 года, подал заявку на работу и получил работу. «Я спросил себя: живешь ли ты во времена, когда ты можешь понять, одни ли мы во Вселенной, и могу ли я помочь?» — сказала она в Корнелле, надев ожерелье из бирюзовых драгоценных камней, символизирующее бледно-голубую точку, и балансируя чашкой чая на коленях. «Оглядываясь назад на свою жизнь, я, наверное, именно этого и хотел». Ей было поручено рассмотреть компромиссы при проектировании миссии и составить список звезд, которые флот телескопов Дарвина должен сканировать в поисках планет; параллельно она защитила докторскую диссертацию.
Но в 2000-х представления о великих телескопах для охоты за инопланетянами рухнули по обе стороны Атлантики. Исследования Дарвина провалились в 2007 году. Одной из причин был собственный график разработки JWST, который поглощал бюджеты и внимание. Еще одним было научное сомнение: в то время астрономы понятия не имели, какая часть звезд Млечного Пути имеет каменистые планеты с возможностью стабильного умеренного климата.
Эта доля окажется примерно одной из пяти, как показал космический телескоп «Кеплер», запущенный в 2009 году и обнаруживший тысячи экзопланет. Миссия по поиску земных планет, если она будет воскрешена, будет иметь много мест, на которые можно указать.
Однако с момента запуска «Кеплера» прагматичные компромиссы заставили астробиологов мечтать о меньшем, направляя свои ресурсы на более скромный путь. Такая обсерватория, как Дарвин, могла бы уловить сигнал каменистой планеты рядом с гораздо более яркой звездой — задача, которую часто сравнивают с фотографированием светлячка, порхающего вокруг прожектора. Но теперь есть другой, более дешевый способ.
Сигер и астроном из Гарварда Димитар Саселов придумал альтернативный метод в 2000 году — способ проникнуть в атмосферу экзопланеты, даже если свет от планеты и ее звезды смешивается вместе. Во-первых, телескопы ищут планеты, которые «проходят» перед своей звездой, если смотреть с точки зрения Земли, что вызывает небольшое ослабление звездного света. Эти транзиты богаты информацией. Во время транзита в спектре звезды появляются новые выпуклости и колебания, потому что часть звездного света проходит через кольцо атмосферы вокруг планеты, а молекулы в атмосфере поглощают свет определенных частот. Искусный анализ спектральных колебаний показывает ответственную за это высотную химию. Космический телескоп Хаббл начал тестировать эту технику в 2002 году. нахождение паров натрия вокруг далекой газовой планеты-гиганта; вместе с другими телескопами он с тех пор повторил этот трюк на десятках целей.
Теперь Вселенной просто нужно было найти несколько подходящих земных миров, на которые можно было бы посмотреть.
Исследования экзопланет, казалось, обнаружили множество переваренных Юпитеров и слишком маленьких Нептунов вокруг других звезд, но скалистых планет с потенциалом жидкой воды оставалось мало до эпохи Кеплера. К середине 2010-х годов Кеплер показал, что миры размером с Землю распространены; он даже заметил некоторые потенциально пригодные для жизни объекты, проходящие перед своими звездами, например, пару, которую Калтенеггер смоделировал для Боруки. Тем не менее, конкретные примеры, которые обнаружил Кеплер, были слишком далеки для хорошего последующего изучения. Между тем, в 2016 году астрономы обнаружили, что ближайшая к Земле звезда, Проксима Центавра, имеет потенциально обитаемую планету размером с Землю. Но эта планета не проходит через свою звезду.
В 2009 году Калтенеггер, в то время работавшая в Гарварде и занимавшаяся самостоятельным формированием области, и ее соавтор Уэсли Трауб добавили еще одну квалификацию. Они думали о том, что потребуется для того, чтобы инопланетная цивилизация обнаруживать биосигнатурные газы на Земле — планета с относительно плотным атмосферным покровом, проходящая через яркую звезду. Они поняли, что такой телескоп, как JWST, будет видеть только крошечные сигналы от атмосферных газов во время каждого прохождения, поэтому для достижения какой-либо статистической достоверности астрономам потребуется наблюдать за десятками или даже сотнями прохождений, на что уйдут годы. Опираясь на это понимание, астрономы начали искать Земли на близких орбитах вокруг более тусклых и холодных красных карликов, где атмосферные сигналы будут меньше заглушаться звездным светом, а транзиты повторяются чаще.
Прошел космос. В 2017 году астрономы объявили об открытии семи скалистых планет вокруг красного карлика под названием TRAPPIST-1. Затем в сентябре в качестве резервной появилась система SPECULOOS-2. Эти звезды близки. Они тусклые и красные. У каждого из них есть несколько транзитных каменистых планет. И по состоянию на лето JWST работает даже лучше, чем ожидалось. Он проведет значительную часть следующих пяти лет, пристально глядя на эти грязные шары из камня и химических веществ, вращающиеся вокруг своих странных звезд. Для таких теоретиков, как Калтенеггер, которые перешли от мечтаний об альтернативных Землях к штамповке предсказаний об их атмосферной химии, десятилетия ожидания уступили место медленному исчезновению волнистых спектров на мониторах компьютеров.
Светящаяся инопланетная леди
Более двух лет офис Калтенеггера — тот самый, в котором раньше работал Саган, — застыл во времени. Сначала была пандемия, потом творческий отпуск. В августе она вернулась, продвигаясь по своей доске с маркером в руке, просматривая список идей, которые не выглядели бы неуместными в писательской комнате Star Trek серии. (Гея и SETI. Темные океаны. Озон. Земля. Мелкие океаны. Железо?) «Это самое интересное», — сказала она, перебирая темы уже опубликованных статей.
Калтенеггер стала директором-основателем Института Карла Сагана в 2015 году после работы в Гарварде, а затем в Гейдельберге, где она руководила своей первой лабораторией. Однажды во время ее пребывания в Гейдельберге пришло электронное письмо от Джонатан Лунин, глава отдела астрономии в Корнелле, спрашивая, не хочет ли она поговорить о важных возможностях. «Я иду, Боже мой, это мероприятие «Женщина в науке». В какой-то момент вы получаете слишком много таких приглашений». Вместо этого Лунин искал нового профессора. Калтенеггер ответила, что она предпочла бы работать в междисциплинарном институте, специализирующемся на астробиологии. Так что ведите одного сюда, предложил он.
Одним недавним утром мы сидели в саду на территории кампуса недалеко от института, в окружении рододендронов. Когда пестрый солнечный свет просачивался вниз, маленькая птичка прыгала по стволу дерева, гудела цикада, гудок газонокосилки приближался, а затем удалялся. Очевидно, это был обитаемый мир.
Торговый запас Калтенеггера — воображение: и то, что астрономы доверяют при планировании космического телескопа стоимостью 10 миллиардов долларов, такого как JWST, и более поэтическое воображение, которое волнует публику. Так как же ей показалась эта сцена?
Она взглянула вверх. У деревьев были зеленые листья, как и у большинства известных организмов, осуществляющих фотосинтез. Они эволюционировали, чтобы воспользоваться нашим желтым солнцем и его обильным излучением видимого света, используя пигменты, которые улавливают синие и красные фотоны, позволяя зеленым длинам волн отскакивать. Но растения вокруг более холодных звезд, более жадные до света, могут приобретать более темные оттенки. «В моем воображении, если я захочу, он просто полностью преобразится вместе с нами в саду, сидя под красным солнцем», — сказала она. «Вокруг тебя, позади тебя все фиолетовое», в том числе и листья.
Версии Земли из сверхъестественной долины широко фигурировали в размышлениях Калтенеггер в течение двух десятилетий из-за мучительных сомнений, которые возникли у нее во время работы над миссией Дарвина в начале 2000-х годов.
В то время цель состояла в том, чтобы сравнить спектры каменистых планет с умеренным климатом с тем, как будет выглядеть спектр Земли издалека, в поисках заметных сигналов, таких как избыток кислорода из-за широко распространенного фотосинтеза. Калтенеггер возражал, что первые 2 миллиарда лет существования Земли в ее атмосфере не было кислорода. Затем потребовался еще миллиард лет, чтобы кислород достиг высокого уровня. И эта биосигнатура достигла максимальной концентрации не в современном спектре Земли, а во время короткого окна в позднем меловом периоде, когда протоптицы преследовали по небу гигантских насекомых.
Калтенеггер опасался, что без хорошей теоретической модели того, как изменился собственный спектр Земли, большие миссии по поиску планет могут легко пропустить живой мир, который не соответствует узкому временному шаблону. Ей нужно было представить Землю как экзопланету, эволюционирующую во времени. Для этого она адаптировала одну из первых моделей глобального климата, разработанную геологом Джеймсом Кастингом, которая до сих пор включает ссылки на эпоху магнитных лент 1970-х годов, когда она возникла. Калтенеггер превратил этот код в специальный инструмент, который может анализировать не только Землю через время, но также и радикально чуждые сценарии, и он остается рабочей лошадкой ее лаборатории.
На следующий день после нашей беседы в саду я сидел в офисе рядом с кабинетом Калтенеггера и смотрел через плечо постдока Ребекки Пейн, пока мы оба щурились на узкие строки текста на черном фоне. «Если я не выберу черную цветовую гамму, к концу дня у меня глаза на лоб вылезут», — сказала она.
Пейн и ее коллеги передают в свое программное обеспечение основные сведения о планете, такие как ее радиус и орбитальное расстояние, а также тип ее звезды. Затем они делают предположения о ее возможном составе атмосферы и запускают свои модели, чтобы увидеть, как атмосфера планеты будет выглядеть через эоны. Когда они сделали это для SPECULOOS-2c, они увидели, как виртуальные химические вещества, залитые виртуальным звездным светом, поднимаются, падают и уничтожают друг друга посредством симулированных химических реакций. Воображаемая атмосфера в конце концов пришла в равновесие, и программа выдвинула стол. Пейн вытащил один из них на экране. Она провела мышью ряд за рядом, показывая предположения о температуре и химическом составе новой планеты на разных высотах. Используя эту информацию, она и ее коллеги могли идентифицировать особенно распространенные соединения, которые JWST или другой инструмент мог бы обнаружить.
Из издания Исследование Земли во времени далее, многие статьи Калтенеггера следуют той же схеме. Ее трюк состоит в том, чтобы собрать все, что мы знаем о земных богатствах, в своей теоретической ладони, а затем раскрутить это, как баскетбольный мяч, по разным осям. Что, если мы перемотаем его во времени? Что, если бы чужая Земля имела другую геологию? Другая атмосфера? Вся поверхность океана? Что, если бы он вращался вокруг красного солнца или раскаленного пепла белого карлика?
В 2010, например, она нашла что предстоящий тогда JWST должен быть в состоянии сделать вывод о присутствии газов в результате извержения вулкана, такого как извержение горы Пинатубо в 1991 году на Филиппинах, если подобное событие произошло на экзопланете. Или он мог бы идентифицировать миры, управляемые не круговоротом углерода между поверхностью и атмосферой (как на Земле), а вместо этого по сере высвобождается вулканами, а затем разрушается звездным светом. Такие климатические циклы имеют значение, когда вы пытаетесь идентифицировать биосигнатурные газы, а также потому, что они являются частью более широкой физики планет. «Биосигнатуры — это просто вишенка на торте, но, по сути, есть много пирога», — сказал Саселов, который сотрудничал с Калтенеггером в этих проектах.
Введение
Помимо моделирования атмосферы, Калтенеггер также провела последнее десятилетие, изучая Землю, чтобы собрать что-то вроде кабинета редкостей астробиолога: общедоступную базу данных странных спектров. Если астрономам удастся найти аномальное колебание в спектре экзопланеты, ее база данных может дать ключ к его расшифровке.
Например, во время поездки в Йеллоустонский национальный парк Калтенеггер восхищался разноцветными микробными пятнами на поверхности горячих прудов. Это побудило ее и ее коллег культивировать 137 видов бактерий в чашках Петри, а затем опубликовать их спектры. «Вероятно, в радуге нет такого цвета, которого вы не могли бы найти на Земле прямо сейчас», — сказал он. Линн Ротшильд, биолог-синтетик из Исследовательского центра Эймса НАСА и соавтор проекта. Вдохновленная работой другого коллеги, бурившего ледяные керны в Арктике, группа Калтенеггера выделила 80 холодолюбивых микробов, похожих на тех, которые могли бы развиться на ледяной планете. публикация справочной базы данных из этих спектров в марте этого года.
Другие миры может быть биофлуоресцентным. На Земле биофлуоресцентные организмы, такие как кораллы, защищают себя от ультрафиолетового света, поглощая его и переизлучая в виде видимого света. Учитывая, что планеты в звездных системах красных карликов, таких как TRAPPIST-1, купаются в ультрафиолетовом излучении, Калтенеггер утверждает, что инопланетная жизнь там может развиваться аналогичным образом. (С тех пор ее стали называть «той сияющей инопланетной леди».) Она также планирует получить серию спектров, представляющих возможные лавовые миры; коллега-геофизик и только что прибывший постдок скоро начнут плавить горные породы.
По мере того, как список ее публикаций рос, Калтенеггер испытала как возможности, так и унижения восходящей звезды женщины-ученого. Однажды, когда она снималась на Гавайях в короткометражном фильме IMAX о поисках жизни, продюсеры одели ее в шорты, чтобы соответствовать их представлению об ученом, образе Лоры Дерн. Jurassic Park персонаж; затем решение потребовало большего количества косметики, чтобы скрыть все укусы комаров.
По словам сотрудников, в сплоченном поле, вынужденном делить ограниченное количество времени телескопа, она является кипучим, согревающим присутствием. Ее пальцы переплетаются в воздухе, пока она говорит; предложения и истории, как правило, приводят к взрыву смеха. «Она подписывает каждое сообщение мне «обнимаю», — сказал Ротшильд. «У меня нет других коллег, которые бы этим занимались».
Первые точки на карте
Первые биосигнатуры будут крошечными, неоднозначными сигналами, подвергающимися противоречивым интерпретациям. На самом деле, некоторые претензии уже появились.
Осенью 2020 года астрономический мир потрясло наиболее актуальное тематическое исследование. объявило что они обнаружили необычное соединение, называемое фосфином, в верхних слоях атмосферы Венеры, душной, пропитанной кислотой планеты, которую обычно считают стерильной. На Земле фосфин обычно производится микробами. Хотя некоторые абиотические процессы также могут образовывать соединение при определенных условиях, анализ команды показал, что эти процессы вряд ли произойдут на Венере. По их мнению, это оставляет крошечные плавающие венерианские организмы в качестве правдоподобного объяснения. «Жизнь на Венере?» в New York Times заголовок задавались вопросом.
Введение
Внешние группы сформировали противоборствующие лагеря. Некоторые специалисты, в том числе Виктория Медоус, специалист по моделированию атмосферы экзопланет из Вашингтонского университета, который использует подход, аналогичный подходу Калтенеггера, повторно проанализировал данные Венеры и пришел к выводу, что сигнал фосфина был просто миражом: химического вещества там даже нет. Другие, в том числе Лунин из Корнелла, утверждали, что даже если фосфин присутствует, на самом деле он может происходить из геологических источников.
Калтенеггер считает эту критику обоснованной. По ее мнению, сага о фосфине выдвигает на первый план петлю обратной связи между наукой и финансированием науки, которая может также запутать будущие биосигнатуры-кандидаты. Во время объявления о фосфине НАСА находилось на завершающей стадии выбора между четырьмя небольшими миссиями Солнечной системы, две из которых были связаны с Венерой. К следующему лету НАСА объявило, что эти двое были выбраны для полета. Исследование фосфина «было отличным способом получить одобрение миссий на Венеру», — сказал Калтенеггер, заливаясь смехом. «Это саркастический подход». (Джейн Гривз, ведущий автор исследования фосфина, сказала, что ее команда не учитывала процесс выбора миссии, и время написания статьи было случайным.)
Следующий этап охоты за биосигнатурами экзопланет зависит от того, что JWST расскажет о планетах TRAPPIST-1. Увидеть настоящие биосигнатуры в их небе может быть маловероятно. Но телескоп может обнаруживать углекислый газ и водяной пар в тех соотношениях, которые предсказывают модели, основанные на Земле и Венере. Это подтвердит, что разработчики моделей хорошо понимают, какие геохимические циклы имеют значение в галактике и какие миры действительно могут быть обитаемыми. Увидев что-то более неожиданное, исследователи могли бы скорректировать свои модели.
Более мрачная возможность состоит в том, что у этих планет вообще нет атмосфер. Известно, что красные карлики, такие как TRAPPIST-1, испускают солнечные вспышки, которые могут снести все, кроме голой скалы. (Кальтенеггер сомневается в этом, утверждая, что газообразные выбросы планет должны продолжать пополнять их небо.)
Ко второй половине этого десятилетия данные о множественных транзитах планет будут накапливаться, и астрономы смогут не только искать химию в этих мирах, но и исследовать, как данные молекулы увеличиваются и уменьшаются от сезона к сезону. К тому времени дополнительные наблюдения могли бы добавить к данным. Планируется, что несколько новых, ошеломляюще больших обсерваторий откроют для космоса зеркала размером с бассейн, начиная с 2027 года, в том числе самый большой из них — Чрезвычайно большой телескоп в Чили. Эти телескопы будут чувствительны к другим длинам волн света, чем JWST, исследуя альтернативный набор спектральных характеристик, и они также должны быть в состоянии изучать планеты вне транзита.
Все эти инструменты по-прежнему не соответствуют тому, чего действительно хотят охотники за биосигнатурами, чего они всегда хотели: одного из тех гигантских космических искателей земных планет. Ранее в этом году, когда Национальная академия наук выпустила влиятельный отчет, определяющий повестку дня, под названием «Десятилетний обзор», в котором обобщаются идеи астрономического сообщества о том, что НАСА должно расставить приоритеты, они фактически отложили серьезное рассмотрение этого вопроса до 2030-х годов.
«Я думал об этом: что, если это не мы?» — сказал Калтенеггер. «А что, если это не наше поколение?» Основываясь на том, как скоро сможет полететь настоящий телескоп для поиска планет следующего поколения, она полагает, что наиболее вероятный кандидат на руководство такой миссией, вероятно, сейчас находится в аспирантуре.
С другой стороны, ее когорта первых исследователей экзопланет всегда была мечтателями, сказала она. А наука всегда была межпоколенческой деятельностью.
Сидя в своем кабинете, принадлежавшем Сагану, она набросала конкретную сцену. Путешественник из далекого будущего поднимается по мостику улетающего космического корабля, как Предприятие, готов к путешествию в новый мир. Калтенеггер уверена, что сама она не будет на корабле, но, по ее словам, «мысленным взором я вижу их на этой старой карте звездного неба». На старинной карте были отмечены места потенциальных живых планет. Вероятно, он устарел бы, если бы его взяли с собой только из сентиментальных соображений. «Но я хочу быть тем, кто первым расставит точки на этой карте».
