Воображаемая жизнь (ЛП)
Каково определение жизни?
В главе 3 мы увидели, как трудно дать определение жизни, даже если мы ограничиваем свои усилия лишь нашей планетой. Если мы собираемся отправиться в космос на поиски жизни, у нас должно быть, как минимум, чёткое представление о том, что мы ищем. Это проблема, стоящая на границе между наукой и философией. Например, определение биологической жизни может обращать внимание на присутствие сложных биомолекул, тогда как определение небиологической жизни может обращать внимание на сложность структур.
Что это значит — сказать, что планета пригодна для жизни? ЗООЗ как область, определяемая наличием на поверхности планеты жидкой воды в стабильном состоянии — это слишком консервативное и ограниченное понятие. Новое определение должно учитывать возможность обнаружения жизни под землёй или в океанах подо льдом, а также на поверхности или внутри лун, вращающихся вокруг планет, как мы видели в случае Европы в главе 7. Кроме того, мы почти ничего не знаем об условиях, необходимых для существования неорганической жизни, поэтому для данного явления определение «жизнепригодности» ещё предстоит сформулировать.
Как мы можем обнаружить жизнь на экзопланетах?
В главе 5 мы обсудили трудности, возникающие в ходе поиска однозначных свидетельств жизни на других планетах — даже на Марсе, который находится в нашей Солнечной системе, и на поверхность которого мы уже посадили свои марсоходы. А как обстоят дела с действительно далёкими планетами, находящимися за пределами нашей Солнечной системы? Ни один из телескопов, которые выйдут в онлайн в следующем десятилетии, не позволит нам провести такие измерения, которые смогли бы дать однозначный ответ на вопрос о том, есть ли жизнь на этих планетах, хотя они предоставят нам более точные данные. Существуют ли ещё не использованные измерения, которые мы могли бы провести, чтобы решить эту проблему?
Как мы можем обнаружить развитые цивилизации на экзопланетах?
Обнаружение инопланетных цивилизаций — это классическая ситуация, когда «есть две новости: хорошая и плохая», и успех в поиске зависит от того, насколько они развиты технически. Как мы уже видели, непреднамеренные передачи сигналов в эфир, скорее всего, прекратятся, как только цивилизация разработает оптические волокна. Аналогичным образом то промышленное загрязнение, которое пропитывает атмосферу Земли (и легко обнаруживается издалека), у более развитой цивилизации может отсутствовать. Иными словами, если такая цивилизация не хочет быть обнаруженной, мы, вероятно, даже не узнаем о ней.
С другой стороны, если кто-то вне Земли захочет послать сигнал, это, вероятно, будет совершенно очевидно. Мечта исследователей SETI — чтобы это было лёгкое в расшифровке сообщение, которое инопланетяне используют, чтобы представиться.
Как мы можем обнаружить планеты-сироты?
Если учесть, что планет-сирот, вероятно, значительно больше, чем планет, вращающихся вокруг звёзд, необходимо разработать какой-то лучший метод обнаружения этих изгоев. Скорее всего, для этого потребуется специальный инфракрасный телескоп, расположенный, как и «Джеймс Уэбб», в точке Лагранжа.
Какие расчёты необходимо выполнить?
В дополнение к изложенным выше задачам наблюдения мы можем подумать о том, какие серьёзные расчёты необходимо будет выполнить в ближайшие годы:
• Каковы метеоусловия в мирах, находящихся в приливном захвате? При каких условиях разумно ожидать развития жизни в зонах терминатора или где-то ещё в этих мирах?
• Какой интенсивности могут достигать мощные солнечные вспышки и выбросы массы у красных карликов, и какое влияние они могут оказать на долгосрочную жизнепригодность и саму жизнь на планетах вокруг этих звёзд?
• Каково поведение воды и льда при тех давлениях, которые мы могли бы ожидать найти в водных мирах, особенно там, где очень глубокие океаны?
• Какое влияние оказывает присутствие множества близко расположенных звёзд (ситуация, которую мы наблюдаем вблизи центра галактики) на развитие жизни?
Конечно же, это всего лишь неполный список вопросов, ожидающих ответа. Однако в одном мы можем быть уверены: когда на любой из них будет дан ответ, на их месте появятся новые вопросы.
Находимся ли мы в безопасности?
Мы уже не раз отмечали, что область вокруг звезды является очень опасным местом для развития жизни. Одну из самых больших опасностей представляют собой астероиды, которые могут врезаться в планету, угрожая жизни на ней, или даже уничтожая её полностью. История подобных столкновений с нашей собственной планетой даёт представление о масштабах этой угрозы. Если хотите, взгляните на приведённые далее даты.
15 февраля 2013 года
Камень весом 11 000 тонн (10 000 метрических тонн) размером с 6-этажное здание, миллиарды лет блуждавший по Солнечной системе, вошел в атмосферу Земли 15 февраля 2013 года, двигаясь со скоростью 12 миль в секунду (около 20 км/сек). Сильный нагрев, создаваемый трением в атмосфере, вызвал появление в камне разрушительных напряжений, и тем солнечным зимним утром он взорвался в воздухе примерно в 12 милях (20 км) над Челябинском в Сибири. Этот взрыв, мощность которого, по оценкам, в 20-30 раз превышает энергию одной из атомных бомб, сброшенных на Японию во время Второй мировой войны, повредил более 7000 зданий в этой местности — в основном были разбиты стёкла. К счастью, обошлось без жертв, но свыше 1500 человек получили ранения, главным образом из-за осколков стекла.
Один положительный результат этого события: сложился крупный интернет-рынок, позволяющий людям по всему миру приобрести осколки метеорита.
30 июня 1908 года
30 июня 1908 года камень размером с 20-этажное здание вошёл в атмосферу над рекой Тунгуской в Сибири. Как и его меньший родственник более чем век спустя, он взорвался в воздухе из-за чрезвычайно сильных напряжений, вызванных нагревом из-за трения. Это был чудовищный взрыв, мощность которого примерно в 1000 раз превышала мощность атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму, и он повалил деревья на расстоянии более 10 миль (16 км). Однако из-за того, что этот район был очень малонаселённым, не было ни раненых, ни погибших, и осталось лишь очень немного свидетельств очевидцев. Вообще, этот район настолько отдалённый, что лишь в 1927 году советским учёным удалось добраться до области взрыва и начать её исследование.
47 000 лет до н. э.
Другой метеорит — на этот раз почти 500 футов (160 м) в поперечнике, или размером примерно с 50-этажное здание, — вошёл в атмосферу в 47 000 году до нашей эры над местностью, которая сейчас является штатом Аризона. Существуют некоторые разногласия по поводу того, двигался ли он со скоростью 12 миль в секунду (20 км/сек) или «всего лишь» 8 миль в секунду (12 км/сек), но в любом случае двигался он быстро. Этот метеорит, вероятно, содержал много железа, поэтому, в отличие от двух описанных выше объектов, он не разрушился из-за внутренних напряжений, а долетел до самой земли. Он врезался в землю, и его энергия превратилась в тепло, испарив местные породы и половину самого метеорита. Выброс энергии вызвал взрыв, в результате которого образовался кратер достаточной глубины, чтобы в нём уместилось 60-этажное здание — кратер, который в наше время является одним из главных туристических объектов в северной Аризоне.
Сегодня он называется кратером Бэрринджера[18] в честь американского геолога и горного инженера Дэниела Бэрринджера (1860-1929) — первого человека, который понял, что он образовался в результате столкновения с внеземным объектом. Это название иллюстрирует загадочный факт. Несмотря на множество достоверных свидетельств, на протяжении большей части документированной истории учёные просто отказывались верить, что такие объекты, как метеориты, могли падать с неба. Приведём лишь один пример: после падения метеорита в Коннектикуте в 1807 году Томас Джефферсон, который, помимо прочих своих талантов, был выдающимся учёным, сказал, что «легче поверить, что два профессора-янки могут врать, чем признать, что камни могут падать с небес». Некоторые учёные объясняют такое отношение реакцией на народные байки, в которых утверждалось, что на Земле могут проливаться дожди из всего, чего угодно — от крови до лягушек.