Димитър Съселов:Как открихме стотици планети, подобни на Земята

Аз наистина съм голям късметлия. Моята лекция по същество бе написана от три исторически събития, които се случиха в рамките на няколко дни през последните два месеца -- привидно без връзка помежду си, но както ще видите имат общо с историята, която днес ще ви разкажа. Първото събитие е всъщност погребение -- ако трябва да бъда по-точен, повторно погребение. На 22-ри май се състоя повторното погребение на герой във Фромборк, Полша -- това на асрономът от XVI - ти век, който на практика промени света. Той го направи, като буквално замени Земята със Слънцето в центъра на Слънчевата система. С това просто наглед действие той фактически даде началото на научна и техническа революция, която много наричат Коперникова революция. По ирония на съдбата много съответстващ беше начинът, по който намерихме неговия гроб. По традиция за времето си, Коперник всъщност беше заровен в неотбелязан гроб, заедно с още 14 други в тази катедрала. ДНК анализът, един от отличителните белези на научната революция през последните 400 години, която той стартира, беше начинът, по който открихме кои точно останки принадлежат на личността, чела тези книги за астронимия пълни с останки от коса, Това беше косата на Коперник -- очевидно не много други хора са се занимавали да четат книгите по-къно. Съвпадението беше недвусмислено. ДНК-то съвпадна. И вече знаем, че това наистина е бил Николай Коперник.

Сега, връзката между биологията, ДНК и живота е много изкушаваща щом става въпрос за Коперник, защото дори тогава, неговите последователи много бързо са направили логичната стъпка да запитат: Ако Земята е просто планета, тогава какво да кажем за планети около други звезди? Какво да кажем за идеята за съществуване на многожество светове, за живот на други планети? Всъщност, аз взаимствам от една доста популярна за времето книга. По него време хората са отговаряли на този въпрос положително, с "да". Но е нямало доказателства. И с това започват 400 години на неудовлетвореност и неосъществени мечти -- тези на Галилео и Джордано Бруно, както и на много други, които никога не достигат до отговор на тези основни въпроси, които човечеството постоянно си задава. Какво е живот? Откъде произлиза? Сами ли сме? И това се случва изключително през последните десет години, в края на XX-ти век, когато невероятните разработки в областта на молекулярната биология разкодираха кода на живота, ДНК и всичко това изглежда ни поставя не по-близо, а още по-далеч от отговорите на тези основни въпроси.

Сега, добрите новини. През последните години се случиха много неща. Ще започна с планетите. Нека започнем със стария Коперников въпрос: Има ли светове около други звезди? Както вече чухме, съществува метод, чрез който се опитваме и сега вече успяваме, да отговорим на този въпрос. Това е нов телескоп. Мисля, че нашият екип уместно го нарече на името на един от мечтателите от времето на Коперник, Йоханес Кеплер. Единствената цел на този телескоп е да излезе да намери планети, които се движат по орбита около други звезди в нашата галактика и да ни покаже колко често се срещат планети, като нашата Земя. Всъщност, телескопът е изграден по подобен начин на добре познатия на всички телескоп Хъбъл, освен че има една допълнителна леща -- широкоъгълна леща, както биха я нарекли фотографите. Ако през следващите няколко месеца излезете по свечеряване, и погледнете право нагоре и разперите дланта си ето така, фактически ще гледате тази част от небето, която телескопът ще претърсва за планети, денем и нощем, без прекъсване, през следващите четири години.

Начинът, по който го осъществяваме, е така нареченият транзитен метод. Всъщност настъпва мини-затъмнение, когато планета премине пред звездата си. Не всички планети ще бъдат така добре ориентирани, че да можем да направим наблюденията, но ако имате милиони звезди, ще успеете да намерите достатъчно планети. И както виждате на тази анимация, това, което Кеплер ще засича, е само затъмняването на светлината от звездата. Ние няма да можем да видим образа на звездата и на планетата, както тук. За Кеплер всички звезди са само точки светлина. Но ние научаваме много от това, не само че там има планета, но и каква е големината й. Колко голямо е затъмнението, зависи от това, колко голяма е планетата. Научаваме за нейната орбита, за периода й на въртене и т.н. Какво сме научили до момента? Нека опитам да ви преведа през това, което виждаме, така че да успеете да разберете новината, която съм дошъл да ви съобщя днес.

Това, което прави Кеплер, е да открива много кандидати, които ние проследяваме, намираме и потвърждаваме като планети. Всъщност, той ни показва разпределението на планетите по големина. Има малки, по-големи и големи планети. Така преброяваме много, много планети с различени размери. Правим го в нашата Слънчева система. Всъщност, дори и назад в древността, Слънчевата система би изглеждала много подобно на диаграма като тази. Има по-малки планети, има и големи планети, дори във времето на Епикур, и, разбира се, на Коперник и неговите последователи. До скоро, това беше Слънчевата система -- четири планети от земен тип с малък радиус, до два пъти по-малки от размера на Земята . Това, разбира се, бяха Меркурий, Венера, Марс, и естествено Земята, и след тях две големи, гигантски планети. После Коперниковата революция въведе телескопите. И разбира се, бяха открити още планети. Общият брой на планетите в Слънчевата ни система беше девет. Преобладаваха малките планети, като това внасяше определена хармония, която Коперник собственоръчно е отбелязал, а Кеплер ревностно е защитавал. Сега Плутон се присъедини към малките планети. До преди буквално 15 години това беше нашето знание за планетите. И заради това беше неудовлетворението. Мечтата на Коперник не беше сбъдната.

Най-накрая, преди 15 години, технологиите се развиха дотам, че ние можехме да открием планета около друга звезда, и се справихме доста добре. В следващите 15 години почти 500 планети бяха открити в орбити около други звезди, чрез различни методи. За съжаление, както можете да видите, картината беше също съвсем различна. За това също си има обяснение. Ние виждаме само големите планети. Затова повечето от откритите планети са в категорията "тип Юпитер". Виждате обаче, че не бяхме отишли много далече. Все още бяхме там, където и Коперник. Нямахме никакво доказателство, дали планети като Земята съществуват. Интересувахме се от планети от земен тип, защото до сега сме разбрали, че животът като химическа система наистина се нуждае от по-малка планета с вода и скали, както и със сложна химия, за да може да се създаде, развие и оцелее. Ние нямахме такива данни.

Днес аз съм тук, за да ви предоставя първото надникване в това, което новият телескоп Кеплер откри за последните няколко седмици. И ето, ние отново се връщаме към хармонията и сбъдване мечтите на Коперник. Тук се вижда, че на картината доминират малките планети. Планетите, които са обозначени "като Земята", определено са повече от другите, които виждаме. И сега за първи път можем да кажем това. Остава да се свърши още много работа. Повечето от тези са също кандидати. За тях ще имаме потвърждение в следващите няколко години. Но резултатът от статистиката е пределно ясен. Той гласи, че планети като нашата Земя съществуват. Нашата галактика, Млечният път изобилства от тях.

Така че въпросът е: какво следва оттук нататък? Първо трябва да ги проучим, след като вече знаем къде са. Можем да открием такива, които бихме нарекли подходящи за живот, в смисъл, че ще имат подобни условия като тези, които имаме на Земята, и където може да се развие сложна химическа реакция. Ние дори можем да назовем цифра, която да посочи колко от тези планети можем да очакваме да са наши пристанища в Млечения път. И броят, както може да очаквате, е доста смайващ. Става въпрос за около 100 милиона подобни планети. Това е чудесна новина. Защо? Защото с помощта на нашия малък телескоп, само след няколко години, ще можем да идентифицираме поне 60 от тях. Това е невероятно, защото можем да ги изучаваме -- от разстояние, разбира се -- с цялата налична техника, с която разполагаме, изпробвана през последните 5 години. Можем да открием от какво са съставени, дали в атмосферата им има вода, въглероден диоксид, метан. Ние знаем и очакваме да разберем това.

Това е страхотно, но не е цялата новина. Не за това съм тук. Дойдох тук, за да ви кажа, че следващата стъпка е наистина вълнуващата част. Това, което тази стъпка ще ни даде възможност да предприемем, идва сега. Тук следва биологията -- с нейният основен въпрос, който все още е без отговор. и който по същество гласи: "Ако има живот на други планети, очкваме ли да бъде като живота на Земята?" Нека веднага ви кажа, че под "живот", нямам предвид "долче вита", т.е. добър живот, човешки живот. Имам предвид животът на Земята -- минал и настоящ, от микробите до нас, хората, в неговото молекулярно разнообразие, така, както сега разбираме живота на Земята, като комбинация от молекули и химични реакции -- което обобщено наричаме биохимия, животьт като химичен процес, като химичен феномен.

Така че въпросът е следният: универсален ли е този химичен феномен, или е нещо, зависещо от планетата? Дали е като гравитацията, която е еднаква навсякъде във Вселената, или има всякакви видове разнообразна биохимия, в зависимост от мястото, където ги открием? Трябва да знаем какво търсим, докато се опитваме. Това е основен въпрос, на който не знаем отговора, но можем да опитаме -- и ние опитваме -- да отговорим в лабораторни условия. Няма нужда да излизаме в Космоса, за да отговорим на този въпрос. И това е, което се опитваме да направим. Това е целта и на много други хора. Много от добрите новини пристигат от тази част на моста, който се опитваме да изградим.

Ето един пример, който искам да ви покажа. Когато мислим за нещата, необходими за феномена, наречен живот, ние мислим за отделянето, запазващо важните за живота молекули в мембрана, изолирани от останалата заобикаляща ги среда, но все пак в среда, в която могат да се зародят заедно . В една от нашите лаборатории, тази на Джак Шостак, имаше серии от експерименти през последните 4 години, които показаха, че средите -- които са много обичайни за планетите, от типа подобни на Земята, на които има течна вода и глина, в действителност завършват с естествено съществуващи молекули, които спонтанно образуват мехурчета. Тези мехурчета имат мембрани, много близки до мембраните на всяка клетка, на всяка жива форма на Земята. Като тази. Те наистина помагат на молекули, като нуклеиновите киселини, като РНК и ДНК, да се задържат, развият променят, делят, и да осъществяват някои от процесите, които наричаме живот.

Това е само пример, с който да ви покажа пътя, по който опитваме да отговорим на този по-значим въпрос относно универсалността на феномена. В някакъв смисъл, може да приемете това начинание, което хората по целия свят предприемат, като изграждане на мост, изграждане на мост от двете страни на реката. От едната страна, от левия бряг на реката са хората като мен, които изучават тези планети и опитват да определят средата. Не искаме да тръгнем на сляпо, защото има прекалено много възможности и няма достатъчно лаборатории и дотатъчно време, за да се осъществят всички експерименти. Това е, което изграждаме на левия бряг на реката. От десния бряг на реката са експериментите в лабораториите, които току-що ви показах, където вече направихме опитите, и ако се надгражда и от двете страни се надяваме един ден да се срещнем по средата.

Сега, защо трябва да ви интересува това? Защо се опитвам да ви продам мост, построен наполовина? Чак толкова ли съм чаровен? Е, има много причини, някои от които вече чухте в днешната кратка беседа. Това разбиране за химията всъщност може да ни помогне в ежедневието. Но тук има и нещо по-смислено, нещо по-дълбоко. Този скрит смисъл е в това, че науката се намира в процес на преопределяне на живота, който познаваме. И това ще промени мирогледа ни по значим начин, не по-различно от както преди 400 години Коперник промени начина, по който гледахме на времето и пространството. Сега става въпрос за нещо друго, но е също толкова значимо. През половината от времето това, което се случва, е свързано с този вид чувство на незначимост на човечеството, на Земята, в огромния Космос. И колкото повече научаваме, толкова чувството се подсилва. Всички сте го учили в училище -- колко малка е Земята, в сравнение с необятната Вселена. И колкото по-голям е телескопът, толкова по-голяма става и Вселената. Погледнете образа на тази малка, синя точица. Този пиксел е Земята. Така, както я познаваме. В случая, така се вижда отвъд орбитата на Сатурн. Но е наистина миниатюрна. И ние го знаем. Нека мислим за живота, като за цялата планета, защото по същество е така. Биосферата е с размера на планетата ни. Животът на Земята е с размерите на Земята. И нека го сравним с останалия свят в пространствено отношение. Ами ако Коперниковата незначителност като цяло е грешна? Щеше ли това да ни направи по-отговорни за случващото се днес? Хайде, нека опитаме!

В космоса Земята е много малка. Можете ли да си представите колко малка е? Нека опитам. Добре, да кажем това е размерът на наблюдаемата Вселена, с всички галактики, всички звезди ето, от тук до тук. Знаете ли какъв ще бъде размерът на живота в тази вратовръзка? Ще бъде с големината на едничък , малък атом. Невъобразимо малко. Ние не можем да си го представим. Имам предвид, можете да видите вратовръзката, но не можете дори да си представите, че виждате размерите на едничкия, малък атом. Но ще видите, че това не е всичко. Вселената и животът са заедно и в пространството, и във времето. Ако това беше възрастта на Велената, то това би било възрастта на живота на Земята. Помислете за най-старите живи форми на Земята, но в космически пропорции. Това не е незначително. Дори е много значимо. Така че животът може да е незначителен по размери, но е значим във времето. Животът и Вселената съпоставени един към друг, са като дете и родител, родител и потомък.

Какво означава това? Показва ни, че тази концепция за незначителност, която научихме от принципа на Коперник, е изцяло грешна. Има огромен, значим потенциал в живота в тази Вселена -- особено сега, когато знаем, че места като Земята са често срещани. И този потенциал, този значим потенциал е също и наш потенциал, на вас и на мен. И ако ние сме икономите на нашата планета Земя и на нейната биосфера, по-добре да разберем космическата значимост и да направим нещо. А добрата новина е, че всъщност можем наистина да го направим. И нека го направим! Нека започнем нова революция в края на старата, заедно със синтетичната биология, като път за преобразуване на нашата среда и нашето бъдеще. И нека се надяваме, че можем заедно да изградим този мост и да се срещнем на средата.

Много благодаря!

(Аплодисменти)