четверг, 1 марта 2012 г.

Интервью о поиске жизни вне Земли и вступлении России в ESO

Интервью о поиске жизни вне Земли и вступлении России в ESOВывод о существовании жизни на Земле можно сделать по наблюдениям одной лишь Луны, и подобный метод можно применять для поиска жизни на экзопланетах. Подробнее об исследовании «Газете.Ru» рассказал его руководитель, Михаэль Стерцик из Европейской южной обсерватории (ESO). Он также высказал свое мнение о возможном вступлении России в ESO.

Международный коллектив ученых во главе с Михаэлем Стерциком из ESO провел наблюдения пепельного света Луны на VLT (Very Large Telescope – комплекс из четырех восьмиметровых телескопов). «Мы наблюдали Землю так, как если бы она была экзопланетой. Солнце освещает Землю, его свет отражается от Земли и освещает поверхность Луны. В свою очередь Луна, как гигантское зеркало, отражает этот свет обратно на Землю – это и есть то, что мы наблюдали с VLT», – пояснил ученый.

В результате наблюдений исследователи обнаружили так называемые «биосигнатуры» – характерные признаки наличия жизни.

Обычными методами их обнаружить трудно, и астрономы использовали пионерский подход, продемонстрировавший большую чувствительность: они измеряли не только разницу в яркости отраженного от Земли света в лучах разного цвета, но и поляризацию этого света – техника, называемая спектрополяриметрией.

Подробнее об этом исследовании, опубликованном в журнале Nature, Михаэль Стерцик рассказал «Газете.Ru».

– Что подало вам идею для этого исследования? Вы хотели найти новый метод для анализа экзопланет?

– Конечная мотивация состояла в том, чтобы создать жизнеспособную астрономическую технику для изучения и анализа атмосфер и поверхностей экзопланет, и, в частности, поиск их биосигнатур. Однако, Земля, будучи единственным примером планеты, на которой есть жизнь, продолжает оставаться ориентиром для исследований землеподобных экзопланет.

В действительности мы начали спектрополяриметрические наблюдения пепельного света Луны на VLT уже 6 лет назад.

– Почему вы используете спектрополяриметрию?

– Большая часть астрономических наблюдений измеряет яркость или интенсивность света, приходящего от звезд и других объектов. Разложение света на спектр позволяет получить нам информацию о природе излучающих объектов и узнать их температуру и химический состав. Например, звезды, в которых преобладает белый или голубой цвета, являются более горячими, чем звезды, которые являются красными или желтыми, как наше Солнце. Наша новая работа использует другое свойство света, называемое поляризацией, которое говорит нам не только о том, насколько ярким является объект, но и о направлении колебаний электромагнитных волн. Это может иногда дать нам больше информации об источнике излучения и материалах, через которые излучение проходит на своем пути к Земле. Есть много примеров поляризации вокруг нас. Иногда мы вынуждены ориентировать телевизионную антенну, чтобы получить сигнал конкретного передатчика. Свет, отраженный от конкретных поверхностей, таких, как мокрая дорога, озера или полированный стол, является поляризованным, и некоторые люди могут замечать, что поляризованные темные очки могут задерживать часть отраженного света. Поряризованный свет может нам рассказать об отражающей поверхности.

В случае отраженного света, называемого пепельным светом Луны, он может нам рассказать о свойствах земной атмосферы и поверхности.

– Чем вызвана разница в спектре солнечного света, который рассеивается в земной атмосфере и отражается обратно на Землю от Луны, и света, который просто приходит на Землю? Почему это важно для изучения экзопланет?

– Мы использовали Луну как гигантское зеркало. Это единственный путь увидеть Землю, как она видна извне, из космоса, наблюдая ее при этом с земли. К сожалению, Луна не является идеальным зеркалом, и сигнал, который нас интересует (поляризованный отраженный свет) модифицируется, когда он отражается от Луны. Лунная поверхность ослабляет свет на три порядка.

– Что собой представляют биосигнатуры?

– Мы не ожидаем увидеть разумные формы жизни в наши телескопы, но мы надеемся обнаружить признаки жизни, например, такие газы, как кислород, озон, метан и диоксид углерода. Сами по себе эти газы могут возникать и без наличия жизни, но их одновременное присутствие в больших количествах возможно только при наличии жизни.

Если жизнь внезапно прекратится, эти газы быстро вступят в реакции друг с другом и эти характеристики биосигнатур тоже исчезнут.

– Как ученые могли бы использовать данную технику для изучения экзопланет?

– Грубая характеристика атмосфер гигантских экзопланет уже возможна имеющимися в настоящее время инструментами и телескопами. Для получения более точных характеристик мы вынуждены ждать следующего поколения экстремально больших телескопов. Обнаружение спектроскопических признаков (таких, как O2, O3, H2O), которые позволят нам сделать вывод о наличии биосигнатур у землеподобных планет, сейчас представляет собой достаточно сложную задачу.

– Почему спектрополяриметрия хорошо подходит для наземных изучений экзопланет?

– В то время как спектр излучения может меняться из-за атмосферы Земли при наблюдениях наземными телескопами, спектрополяриметрические сигналы большей частью не меняются из-за атмосферы.

Таким образом, спектрополяриметрия с использованием экстремально больших телескопов может стать интересной альтернативой космическим миссиям с целью изучения экзопланет.

– Какое продолжение этой вашей работы вы планируете?

– Мы продолжим наблюдать Землю как стандарт для планет, где есть жизнь. Мы планируем получить наблюдения в разные моменты времени и разные конфигурации, чтобы, в частности, зафиксировать поляризационную вспышку солнечного света, отраженного от океана. Наша ближайшая цель состоит в том, чтобы сравнить наблюдаемый спектр с теоретическими моделями атмосферы и поверхности Земли, чтобы улучяшить эти модели и применять их к наблюдениям экзопланет.

– Что вы думаете о возможности России вступить в ESO? Необходимо ли России вступить в эту организацию? Почему ESO сделала России официальное предложение стать членом обсерватории?

– Хочу обратить внимание на то, что ответ на этот вопрос является моим личным мнением, как сотрудника ESO, и не обязательно отражает официальную позицию ESO. ESO ищет сильных партнеров для развития и расширения своей программы для организации и проведения наземных астрономических исследований на высочайшем в мире уровне. Что значит сильный партнер для ESO? Это член ESO, который имеет свою высокотехнологичную индустрию, способную поддерживать передовые астрономические инструменты, в частности, применительно к проекту 39-метрового телескопа E-ELT. Вторая важная вещь состоит в том, чтобы представители астрономического общества этой страны-партнера были бы настолько сильными и активными, чтобы они могли внести свой вклад в астрономические исследования на самом высоком уровне.

Я думаю, что с этих двух позиций Россия могла бы быть интересным партнером для ESO. Российские ученые и астрономы всегда были на мировом уровне.

Я знал и работал с некоторыми из них. Российская индустрия развивалась с тем, чтобы потенциально обеспечивать высокотехнологичную продукцию, в том числе и применительно к астрономии. Российская космическая программа вообще является легендарной. Наконец, это также стратегическое решение для России, если она хочет участвовать в наземных астрномических исследованиях, создавать и поддерживать соответствующие программы университетах и исследовательских институтах.

– В России практически отсутствуют исследования экзопланет. Но есть много молодых астрономов, которые бы хотели этим заниматься. Какой совет вы могли бы дать им? Могли бы вы стать научным руководителем российского студента или аспиранта?

– Как сотрудник ESO я лично много времени провожу, занимаясь административными делами в обсерваториях Ла-Силья и Паранал, поэтому я минимальную часть своего времени уделяю астрономическим исследованиям. Я не ассоциирован ни с каким университетом для поддержки образовательных программ, поэтому лично я не мог бы стать руководителем для студента или аспиранта. Но я стараюсь помочь каждому, кто реально заинтересован работать в этой области, и внедрить его в соответствующую исследовательскую программу по всему миру. Исследования экзопланет – это расширяющаяся область, которой можно заниматься и в Европе, и в Америке. Поэтому есть возможности заниматься экзопланетами в крупных международных обсерваториях, и не только в ESO.
Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Космос":

Обнаружен механизм, который позволяет надеяться на существование жизни в марсианском грунте
В Антарктиде, к западу от пролива Мак-Мёрдо, лежат Сухие долины. Там нет ни снега, ни дождя, но почти каждую весну некоторые участки холодной пустыни почему-то увлажняются. Джозеф Леви из Университета штата Орегон (США) и его коллеги выяснили, что солёная почва долин высасывает влагу из атмосферы. Подобный эффект имеет место только при определённой комбинации некоторых видов соли и соответствующ...
  (читать дальше)

Астрономы "нашли" жизнь на Земле по ее отражению в свете Луны
Европейские и чилийские астрономы смогли "найти" жизнь на Земле, наблюдая за ее отражением в свете Луны при помощи телескопа VLT в составе обсерватории Параналь в Чили, и опубликовали свои выводы в статье в журнале Nature. "Мы использовали особый прием - так называемое "землесвечение" - для того, чтобы использовать Землю как модель экзопланеты. Солнце светит на Землю, и часть его света отражаетс...
  (читать дальше)

Запуск к Меркурию европейского зонда "Бепи Коломбо" отложен до 2015 г
Запуск к Меркурию европейского космического аппарата "Бепи Коломбо" (BepiColombo), планировавшийся ранее на июль 2014 года, откладывается на год - до 2015 года - из-за задержек с разработкой защиты зонда от высоких температур, сообщает Европейское космическое агентство (ЕКА). Проект ЕКА по исследованию Меркурия будет реализован совместно с космическим агентством Японии (JAXA). Одной из задач про...
  (читать дальше)

Поставлены под сомнение современные модели формирования галактик
Наблюдая карликовую галактику I Zw 18 с помощью космического телескопа «Хаббл», Полихронис Пападерос из Университета Порту (Португалия) и Ёран Эстлин из Стокгольмского университета (Швеция) пришли к выводу, что, возможно, многие современные представления о формировании и эволюции галактик требуют существенного пересмотра. I Zw 18 относится к числу наиболее изученных карликовых галактик, потому ч...
  (читать дальше)

Большой астероид 2011 AG5 может столкнуться с Землёй в 2040 году
В 2040 году с Землёй сблизится астероид 2011 AG5 диаметром 140 м. Это обстоятельство настолько беспокоит специалистов, что соответствующий вопрос был включён в повестку дня 49-й сессии Научно-технического подкомитета Комитета ООН по мирному использованию космического пространства, прошедшей в Вене. Впрочем, инициативная группа ООН по объектам в околоземном пространстве отметила в своём докладе, ...
  (читать дальше)

Найден «исчезающий» пульсар
Группа астрономов из США и Австралии обнаружила необычный пульсар — быстро вращающуюся нейтронную звезду — с пропадающим радиоизлучением. Стоит сразу сказать, что кратковременные резкие сбои в периодичности вращения и прихода импульсов (так называемые глитчи) характерны для многих пульсаров и специалистов уже не удивляют. Если мысленно исключить глитчи, частота вращения ν будет постепенно спадат...
  (читать дальше)

В пыли астероида Итокава нашлись «матрёшки»
Японские учёные обнаружили космический аналог русской матрёшки. Крошечные гранулы пыли, собранные с поверхности астероида Итокава, несут в себе ещё более мелкие частички. Напомним, в 2010 году японский космический аппарат «Хаябуса» привёз на землю свыше полутора тысяч пылинок. Первые результаты анализа показали, что 500-метровый астероид, возможно, когда-то был частью более крупного тела диаметр...
  (читать дальше)

Ускорение электронов вблизи Земли получило теоретическое объяснение
Трое физиков из Массачусетского технологического института и Лос-Аламосской национальной лаборатории (США) смоделировали ускорение электронов в магнитосфере Земли. Процесс ускорения частиц, заинтересовавший учёных, разворачивается в вытянутом хвосте магнитосферы, расположенном с ночной стороны планеты. Здесь, в плазме, отмечается так называемое магнитное пересоединение — процесс, связанный с пер...
  (читать дальше)

«Антарес» стартует в середине года
Носитель «Антарес», оснащённый советским двигателем НК-33 и его герметичная капсула «Сигнус» будут готовы к первому грузовому полёту по снабжению МКС к середине 2012 года. По мнению его производителя, Orbital Sciences Corporation, запуску новой ракеты может помешать только неразбериха с полётным графиком обслуживания МКС, возникшая после порчи «Союза» и задержки старта Dragon. Orbital Sciences C...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)