A needle in countless haystacks: Finding habitable worlds - Ariel Anbar

Translator: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

Переводчик: Ростислав Голод Редактор: Yekaterina Jussupova

The universe contains about 100 billion galaxies.

Во Вселенной примерно 100 миллиардов галактик.

Each of those galaxies contains about 100 billion stars.

В каждой галактике примерно 100 миллиардов звёзд.

Many of those stars have planets orbiting them.

Вокруг многих звёзд вращаются планеты.

So how do we look for life in all that immensity?

Так как же среди всего этого необъятного множества обнаружить жизнь?

It's like searching for a needle in trillions of haystacks.

Это всё равно, что искать иголку в триллионах стогов сена.

We might want to focus our search on planets that we know can support life as we know it --

Неплохо было бы поискать на планетах с условиями,

подходящими для жизни в знакомых нам формах,

what we call habitable worlds.

или в так называемых пригодных для жизни мирах.

What do such planets look like?

А как выглядят такие экзопланеты?

To answer that question, we don't look out there.

Чтобы ответить на этот вопрос, не надо бороздить просторы Вселенной,

Instead, we look at ourselves. At Earth.

ведь ответ находится здесь, на Земле.

Because this is the one planet in the universe that we know for certain is habitable.

Земля — единственная известная нам пригодная для жизни планета во Вселенной.

When we look at Earth from space, we see a blue, watery world.

Если посмотреть на Землю из космоса, можно увидеть синий мир воды.

It's no coincidence that three quarters of the surface is covered by oceans.

Три четверти планеты занимают океаны, и это не случайность.

Because of its unique chemical and physical properties,

Благодаря своим уникальным химическим и физическим свойствам,

water is absolutely essential for all life as we know it.

вода абсолютно необходима для всех известных нам форм жизни.

And so we get especially excited about other worlds on which water is abundant.

Поэтому нас особенно интересуют другие миры с изобилием воды.

К счастью, вода во Вселенной встречается довольно часто.

Fortunately, water is very common in the universe.

But life needs water in the form of liquid, not ice, and not vapor,

Но для жизни требуется вода в жидком состоянии, а не в форме льда или пара,

and that's a little bit less common.

а это уже более редкая находка.

For a planet to have liquid water at its surface, three things are important.

Для существования воды в жидком состоянии необходимы три составляющие.

First, the planet needs to be large enough that the force of gravity

Во-первых, планета должна быть достаточно большой,

keeps the water molecules from flying off into space.

чтобы её гравитация не позволила молекулам воды улететь в космос.

For example, Mars is smaller than Earth, and so has less gravity,

Например, Марс меньше Земли, поэтому его гравитация слабее,

and that's one important reason that Mars has a very thin atmosphere,

и именно поэтому у Марса очень тонкая атмосфера

and no oceans at its surface.

и нет океанов на поверхности.

Second, the planet needs to have an atmosphere. Why?

Во-вторых, планете необходима атмосфера.

Зачем?

Потому что без атмосферы на планете будет вакуум,

Because without an atmosphere, the planet is in a vacuum,

and liquid water isn't stable in a vacuum.

а жидкая вода нестабильна в вакууме.

For example, our moon has no atmosphere, and so if you spill some water on the moon,

Например, на Луне нет атмосферы, поэтому если на ней пролить немного воды,

it will either boil away as vapor, or freeze solid to make ice.

то она или вскипит и превратится в пар, или замёрзнет и станет льдом.

Without the pressure of an atmosphere, liquid water can't survive.

Без атмосферного давления воде не продержаться в жидком состоянии.

Third, the planet needs to be at the right distance from its star.

В-третьих, планета должна находиться на определённом расстоянии от звезды.

Too close, and the surface temperature will exceed the boiling point of water,

Слишком близко — и температура поверхности превысит точку кипения воды,

and oceans will turn to vapor.

а океаны превратятся в пар.

Too far, and the surface temperature will fall below the freezing point of water,

Слишком далеко — и температура упадёт ниже точки замерзания,

causing the oceans to turn to ice.

а океаны будут закованы в лёд.

Fire or ice. For life as we know it, neither will suffice.

Огонь или лёд.

Для известных нам форм жизни не подойдёт ни то, ни другое.

You can imagine that the perfect zone where water stays liquid looks kind of like a belt around a star.

Оптимальную зону, где вода останется жидкой,

можно представить в виде пояса вокруг звезды.

We call that belt the habitable zone.

Его называют обитаемой зоной.

So when we search for habitable worlds, we definitely want to look for planets in the habitable zones around their stars.

Поэтому искать пригодные для жизни планеты

надо будет в обитаемых зонах вокруг звёзд.

Those regions are the best bets to find planets like Earth.

Только в этих районах можно повстречать планеты, похожие на Землю.

But while habitable zones are a pretty good place to begin the search for planets with life,

И хотя в обитаемых зонах и сто́ит начинать поиски экзопланет,

there are a couple of complications.

существует несколько сложностей.

First, a planet isn't necessarily habitable just because it's in the habitable zone.

Планета не обязательно жизнепригодна только потому,

что расположена в этой зоне.

Consider the planet Venus in our solar system.

Посмотрите на Венеру в нашей Солнечной системе.

If you were an alien astronomer, you'd think Venus is a pretty good bet for life.

Инопланетный астроном решил бы, что Венера —

отличный кандидат в экзопланеты.

It's the right size, it has an atmosphere, and it's in the habitable zone of our sun.

У неё подходящий размер, есть атмосфера, и она находится в зоне обитаемости Солнца.

An alien astronomer might see it as Earth's twin.

Инопланетный учёный решит, что Венера — двойник Земли.

But Venus is not habitable, at least not at its surface.

Но Венера необитаема, по меньшей мере на поверхности.

Там нет известных нам форм жизни. Там слишком жарко.

Not by life as we know it. It's too hot.

В атмосфере Венеры очень много углекислого газа,

That's because Venus' atmosphere is full of carbon dioxide, an important greenhouse gas.

вызывающего парниковый эффект.

In fact, its atmosphere is almost entirely carbon dioxide,

На самом деле её атмосфера состоит сплошь из углекислого газа

and is almost 100 times thicker than our own.

и почти в сто раз плотнее нашей.

As a result, the temperature on Venus is hot enough to melt lead,

Поэтому температура на Венере достаточна, чтобы расплавился свинец,

and the planet is dry as a bone.

и на ней сухо, как в пустыне.

So finding planets of the right size and distance from their stars is only a beginning.

Так что найти планеты оптимального размера

на оптимальном расстояние от звезды — это только начало.

We also want to know about the makeup of their atmospheres.

Нам нужно также знать состав атмосферы.

The second complication emerges when we look a little more deeply at planet Earth.

Мы обнаружим вторую сложность, если более пристально изучим Землю.

In the last 30 years, we've discovered microbes living in all sorts of extreme environments.

За последние тридцать лет

были обнаружены живые микробы, обитающие в экстремальных условиях:

We find them in fissures of rock miles beneath our feet,

в скальных породах глубоко под землёй,

in boiling waters of the ocean floor,

в кипящих водах на морском дне,

в богатых кислотами водах горячих источников

in acidic waters of thermal springs,

and in cloud droplets miles above our heads.

и в каплях облаков в километрах у нас над головами.

These so-called extremophiles aren't rare.

Так называемые экстремофилы не столь редки.

Some scientists estimate that the mass of microbes living deep underground

По оценкам учёных, масса всех живущих под землёй микробов

equals the mass of all the life at Earth's surface.

равняется массе всех живых существ на поверхности Земли.

These subterranean microbes don't need oceans or sunshine.

Подземным микробам не нужны ни океаны, ни солнечный свет.

These discoveries suggest that Earth-like planets may be only the tip of the astrobiological iceberg.

Данное открытие означает, что экзопланеты могут быть лишь вершиной

астробиологического айсберга.

It's possible that life might persist in aquifers beneath the surface of Mars.

Возможно, жизнь сохранилась в залежах воды под поверхностью Марса.

Microbes may thrive on Jupiter's moon Europa,

Колонии микробов, возможно, заселяют спутник Юпитера — Европу,

where liquid water ocean probably lies beneath the icy crust.

где вода в жидком состоянии залегает под слоем льда.

Another ocean beneath the surface of Saturn's moon Enceladus is the source of geysers erupting into space.

Другой океан находится под поверхностью спутника Сатурна — Энцелада,

и вода из его гейзеров периодически извергается в космос.

Could these geysers be raining microbes?

Не разносятся ли с гейзерными потоками микробы?

Could we fly through them to find out?

Можно ли добраться до гейзеров и проверить это?

And what about life as we don't know it, using a liquid other than water?

А как насчёт неизвестных нам форм жизни на основе не воды, а других жидкостей?

Maybe we are the crazy creatures living in an unusual and extreme environment.

А может быть, это мы — необычные существа, живущие в экстремальных условиях?

Maybe the real habitable zone is so large

Что, если настоящая зона обитаемости намного больше,

that there are billions of needles in those trillions of haystacks.

и существуют миллиарды иголок в триллионах стогов сена?

Maybe in the big scheme of things, Earth is only one of many different kinds of habitable worlds.

А что, если, по большому счёту, Земля — лишь один из множества обитаемых миров?

The only way to find out is to go out and explore.

Единственный способ узнать это — отправиться на поиски.