ВЪВЕДЕНИЕ

Никой още не знае съществува ли живот извън Земята. Тезисът на Джордано Бруно за множествеността на обитаемите светове и за неизбежното възникване на многобройни огнища на живота във Вселената владее умовете на живот вече 4 столетия. Удивително е, че за тези 400 години идеите на Бруно не са влезли в противоречие със съвременните научни знания. Единственото, което се налага, е осъвременяване на понятията за Вселена, живот, разум и др., с които е боравил Бруно. В тази тема даваме представа за понятието живот във Вселената, търсенето на извънземен живот както в Слънчевата система, така и в далечния космос. Предлагаме и практически упражнения за различни възрастови групи, чрез които учениците да добият представа за научните методи, чрез които се търси извънземен живот.

ТЕОРЕТИЧНА ЧАСТ ЗА УЧИТЕЛЯ

По времето на Бруно широко разпространено било вярването, че в центъра на Вселената се намира Земята и тя е единствена и уникална във Вселената. А днес (август 2018 г.) броят на наблюдаваните екзопланети (така наричаме извънслънчевите планети, обикалящи около другите звезди) е 3798 във 2841 звезди с планетни системи, от които 633 системи имат повече от една планета. По статистически оценки общото количество екзопланети в Млечния Път се предполага, че е над 100 милиарда, от които 5 до 20 милиарда вероятно са „земеподобни“. 

Но дали на някоя от тях може да се развие живот? Тук ще говорим за живот, подобен на този на Земята, защото това е единствената ни отправна точка и много трудно бихме си представили други варианти. Какви са главните условия, които трябва да се изпълнят, за да възникне живот на една извънслънчева планета?nbsp;

Условия за живот на други планети

Първо, по аналог със Земята предполагаме, че планетата трябва да е скалиста, следователно не много голяма (както знаем, големите планети в Слънчевата система са газови кълба без твърда повърхност). До момента астрономите са открили над 950 подобни на Земята извънслънчеви планети и още над 1100 т.нар. „свръхземи“. Свръхземите са екзопланети с маси, по-големи от земната, но съществено по-малки от масите на Уран и Нептун (т.е много по-малки от 15 земни маси). Свръхземите са по-големи от земеподобните планети (с радиус от 0.8 до 1.25 земни радиуси), но по- малки от около 2 земни радиуса. Терминът „свръхземя“ се отнася само до масата и размера на планетата и не касае по никакъв начин условията на нейната повърхност и евентуалната ѝ обитаемост. Някои учени смятат, че свръхземите с радиуси около два земни радиуса са най-благоприятни за развитие на живот. По-високата им гравитация осигурява по-дебели и плътни атмосфери, висока степен на ерозия и като следствие по-равнинна топография. Крайният резултат би бил „планета архипелаг“ с плитки океани, обсипани с невисоки островни вериги, идеални за биоразнообразието. 

Зона на обитаемост

Второ, на повърхността на планетата трябва да има условия за наличие на течна вода. Около всяка нормална звезда, в това число и нашето Слънце, съществува зона от разстояния, на които тези условия са изпълнени. За по-горещите звезди, тази зона се намира по-далеч от звездата, за по-малките – по-близо. Нарича се зона на обитаемост (фиг.1). В англоезичната литература зоната на обитаемост се нарича още „зона на Златокоска (англ. Goldilocks Zone) по приказката Златокоска и трите мечки, в която малко момиче избира измежду три предмета, пренебрегвайки тези, които са прекалено екстремни (голям или малък, горещ или студен и т.н.), спирайки се на тези, които са „точно по мярка“.

Ако планетата е по-близо от зоната на обитаемост, то на повърхността ѝ ще е прекалено горещо, а ако е по-далече – ще е прекалено студено. Не трябва да забравяме, че наличието на планета в обитаемата зона и наличието на благоприятни условия за живот на нея не са задължително свързани: първата характеристика се отнася за условията в планетната система като цяло, а втората касае непосредствено условията на повърхността на екзопланетата.

Фиг. 1: Зона на обитаемост. Източник: NASA.gov (Credit: NASA.gov)

Трето, трябва да има достатъчно време, за да се развие евентуално живот на планетата. На Земята първите най-прости организми са се появили едва около един милиард години след нейното образуване, а за по-сложните организми (животни и растения) са били необходими още около 2 милиарда години. По-ярките и по-масивни звезди от Слънцето, обаче, приключват живота си много по-бързо – за няколко милиона години (най-масивните) до няколко стотици милиона години. Заради краткия им живот, масивните звезди не са подходящи за развитие на извънземен живот от земен тип. По-добрите кандидати са звездите с малки маси (от около една до около една десета от масата на Слънцето), които живеят десетки милиарди години.