В новом выпуске программы StarTalk астрофизик и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон обсуждает тайны экзопланет с экспертом NASA Анжали Трипати. Разговор заходит далеко за пределы простого обнаружения новых миров: ученые обсуждают планеты, которые буквально испаряются под воздействием своих звезд, возможности жизни на «суперземлях» и то, как космические технологии помогают спасать сельское хозяйство на Земле.
🏛️ От экзопланет к Белому дому: путь Анжали Трипати 0:00
Анжали Трипати — не просто астрофизик, специализирующийся на формировании и эволюции планет. Она занимает уникальную позицию на стыке науки и общества, работая научным сотрудником в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA в Пасадене и одновременно являясь сотрудником Калтеха . По словам Нила Деграсса Тайсона, JPL — это место, где наука встречается с инженерным гением, хотя формально сотрудники лаборатории получают зарплату в Калифорнийском технологическом институте .
Путь Трипати в науку начался с личного потрясения. Будучи «девочкой из долины» (Лос-Анджелес), в 1990-х она пережила сильное землетрясение, из-за которого её семье пришлось покинуть дом на целый год .
- Увидев сейсмологов по телевизору, она была поражена тем, что ученые могут предсказывать события и спасать жизни.
- Однако позже она осознала ироничный факт: сейсмологов зовут в эфир только после катастрофы, в то время как астрономы предсказывают затмения за десятилетия .
В 2016 году Анжали была выбрана в качестве стипендиата Белого дома (White House Fellow) — одной из 16 человек в своем наборе . Она служила советником в Министерстве сельского хозяйства США (USDA) при администрации Барака Обамы, а затем перешла в Управление по научно-технической политике (OSTP) во время транзита власти к следующей администрации .
🌍 Взгляд на Землю как на экзопланету 11:40
Работая в правительстве, Анжали Трипати использовала свой опыт астрофизика для решения земных проблем. Она утверждает, что спутниковые данные NASA позволяют видеть состояние почвы и урожайность гораздо эффективнее, чем традиционные методы .
Особенности мониторинга сельского хозяйства:
- В США до сих пор используются «пешие» инспекторы, которые заходят в кукурузные поля, отсчитывают определенное количество шагов и вручную измеряют диаметр початков для прогнозирования урожая .
- Спутниковые данные о влажности почвы и вегетации доступны публично, но государственные ведомства внедряют их медленно .
- Особое внимание Трипати уделяла пищевым отходам: выброшенное яблоко превращается в метан — мощный парниковый газ .
Недавняя работа Анжали посвящена повышению уровня моря. Она и её коллеги исследуют, как данные со спутников о таянии ледников Антарктиды и Гренландии могут помочь прибрежным городам подготовиться к будущему . Ученый подчеркивает, что молекулам воды «не нужны паспорта» — они перемещаются по всему миру, поэтому таяние льдов на полюсах напрямую влияет на жизнь в мегаполисах .
☄️ Планеты, которые исчезают: механизм испарения 13:01
Одной из главных тем обсуждения стало «испарение» планет. По словам Анжали Трипати, этот процесс обусловлен борьбой двух сил: гравитации планеты и жара звезды .
Ключевые факты об атмосферном побеге:
- Газовые потери: Земля ежедневно теряет водород и гелий, которые улетучиваются в космос .
- Горячие Юпитеры: Гигантские газовые планеты, находящиеся очень близко к своим звездам, подвергаются экстремальному нагреву. Из-за приливного захвата они всегда обращены к звезде одной стороной, что ускоряет потерю массы .
- Будущее Земли: Нил Деграсс Тайсон напомнил, что атмосфера Земли «тоньше, чем кожура яблока» . Анжали Трипати успокаивает: хотя интенсивность «побега» атмосферы будет расти по мере того, как Солнце станет ярче, планета не потеряет воздух полностью до того, как Солнце расширится и поглотит её .
👾 Вероятность разумной жизни: 1 на миллиард? 15:53
Слушатели StarTalk задали вопрос о редкости разума: если на Земле за всю историю существовали миллионы видов, а разумным стал только один, не означает ли это, что шанс встретить интеллект на другой планете ничтожно мал? .
Мнения участников дискуссии разделились:
- Нил Деграсс Тайсон указал на фактор удачи: если бы астероид не уничтожил динозавров, млекопитающие (и люди) могли бы никогда не занять доминирующее положение .
- Анжали Трипати настроена более оптимистично. Она считает, что жизнь на Земле появилась очень быстро (планете 4,5 миллиарда лет, и жизнь возникла почти сразу после стабилизации условий) .
- Оба ученых согласились, что искать жизнь нужно не только на планетах, но и на лунах, таких как Энцелад, где под ледяной корой скрываются океаны жидкой воды .
🔭 Технологии поиска: JWST и биосигнатуры 19:19
Современная астрофизика перешла от простого поиска экзопланет к изучению их состава. Основной инструмент здесь — спектроскопия. Когда планета проходит перед звездой (транзит), свет звезды проходит сквозь атмосферу планеты, оставляя «химические отпечатки» .
Что уже нашел телескоп Джеймс Уэбб (JWST):
- Углекислый газ (CO2): Впервые обнаружен в атмосфере экзопланеты именно с помощью JWST .
- Водяной пар и метан: Эти соединения также фиксируются спектрометрами .
- Техносигнатуры: Анжали Трипати предполагает, что мы можем искать признаки развитых цивилизаций через загрязнение атмосферы. Например, наличие хлорфторуглеродов (фреонов) было бы неопровержимым доказательством существования технологий .
Однако ученые предупреждают: наличие кислорода не всегда означает жизнь. Кислород может возникать в результате естественных химических процессов в горных породах и атмосфере, поэтому его обнаружение требует тщательной проверки .
⚖️ Жизнь на суперземлях 25:01
«Суперземли» — это класс планет с массой больше Земли, но меньше Нептуна .
Проблемы жизни на таких планетах:
- Гравитация: На суперземле сила тяжести может быть в несколько раз выше земной. Анжали Трипати шутит, что прыгать там было бы невозможно, а Нил Деграсс Тайсон добавляет, что через три поколения колонисты имели бы «плотность костей как у маршмэллоу», если бы адаптировались к низкой гравитации, или наоборот — стали бы сверхмассивными на тяжелых планетах .
- Состав: Если планета слишком массивная, она удерживает слишком много газа и превращается в газовый гигант без твердой поверхности .
Анжали Трипати, которую официально называют «Послом NASA по экзопланетам», первой создала 3D-модели процесса утечки газов из атмосфер . Она утверждает, что современные компьютерные мощности позволяют моделировать эти хаотичные потоки с высокой точностью, что помогает понять, какие из далеких миров могут сохранить пригодные для жизни условия на миллиарды лет.
