В погоне за миражом: почему найти вторую Землю невероятно сложно

Наша планета — уникальная колыбель жизни в безмолвной, на первый взгляд, Вселенной. Всё многообразие биологических форм, от простейших до человека, обязано своим существованием жидкой воде — универсальному растворителю для сложнейших химических реакций. Зародившись миллиарды лет назад, жизнь шла к своей сложной форме невероятно долго, и разум, способный заглянуть в космос, — это явление исключительной редкости. Это наводит на мысль: чтобы обнаружить иные миры, возможно, нам придется отправиться к ним.

Однако космос безжалостно велик. Ограничение скорости света создает непреодолимый барьер для дальних странствий. Достижимыми целями для прямого изучения являются лишь окрестности ближайших к Солнцу звезд. И среди них особый интерес представляют те, что похожи на наше светило: стабильные, долгоживущие солнца, способные дать жизнь сложным организмам.

Игла в космическом стоге сена

Главная проблема в охоте за экзопланетами — ослепляющий свет родной для них звезды. Он в миллионы раз ярче, и на фоне этого сияния разглядеть крошечную тусклую планету — задача титанической сложности. Теория гласит: чтобы разрешить столь тесную пару на расстоянии в 30 световых лет в инфракрасном диапазоне (где планеты с водой наиболее ярки), нужен телескоп с зеркалом не менее 20 метров в диаметре. Современные технологии, как у телескопа «Джеймс Уэбб» (6.5 метра), пока не дотягивают до такого масштаба.

Ученые предлагали различные решения: группировки синхронизированных телескопов или гигантские «звездные тени» для блокировки света. Но эти концепции требуют фантастической точности в управлении аппаратами или колоссальных затрат энергии, оставаясь пока за гранью реального.

Революция формы: почему прямоугольник побеждает круг

Прорывное решение пришло из области геометрии. В новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences, астрофизики предложили парадоксально простую и осуществимую альтернативу. Что, если изменить форму главного зеркала телескопа?

Вместо традиционного круглого зеркала гигантского диаметра они предлагают использовать прямоугольное зеркало размером 1x20 метр. Такой дизайн позволяет достичь высокого разрешения вдоль своей длинной оси. Чтобы исследовать окрестности звезды, такую обсерваторию достаточно медленно вращать вокруг своей оси, сканируя пространство. Этот элегантный подход исключает необходимость в невероятно сложных и дорогих технологиях, требуемых другими методами.

Расчеты показывают, что всего за три года такой телескоп способен обнаружить до половины всех потенциально обитаемых планет земного типа в радиусе 30 световых лет от нас. Если у каждой солнцеподобной звезды есть такая планета, мы можем найти около 30 новых миров.

Прямой путь к Земле 2.0

Это открывает захватывающие перспективы. Обнаружив кандидатов, мы сможем детально изучить их атмосферы на предмет биомаркеров, например, кислорода — возможного признака жизни. А для самого promising из этих миров когда-нибудь может быть отправлен зонд, который передаст на Землю первые в истории снимки поверхности другой обитаемой планеты.

Новаторская концепция прямоугольного телескопа — это не просто инженерный ход. Это потенциально самый короткий и реалистичный путь к ответу на вечный вопрос: одни ли мы во Вселенной? Возможно, на пороге открытия стоит не гигантский круг, а изящный прямоугольник.