Астрономы и астробиологи часто пытаются понять, могут ли условия на найденных ими экзопланетах способствовать поддержанию жизни. В их распоряжении в качестве примера есть только наша Земля. И поэтому их работа в значительной мере представляет собой поиск похожих на Землю экзопланет. Особенно их интересуют те из них, которые могут иметь жидкую воду на поверхности.
Обитаемая зона для жизни
Это область вокруг звезды, находящаяся в которой планета, вращающаяся вокруг нее, может иметь на поверхности жидкую воду.
Ключевую роль в параметрах обитаемой зоны играет расстояние от планеты до ее звезды. Но и различные другие критерии тоже должны быть приняты во внимание. Звезда системы должна оставаться стабильной достаточно долгое время. Планета должна обладать достаточно плотной атмосферой, чтобы удерживать воду. Планетная система, в которой находится планета, должна иметь какой-то источник воды. Ведь до сих пор остается загадкой, откуда родом океаны Земли. На таком расстоянии от Солнца ее не должно быть в таком количестве. Наконец, планета должна обладать магнитосферой, которая будет защищать планету от солнечной радиации. Которая может поставить под угрозу устойчивость атмосферы и воды на планете.
Галактическая Обитаемая Зона
Место планетной системы ее в галактике также очень важно. Звезда должна находиться достаточно близко к центру галактики. Потому что находящиеся в этой области звезды, как правило, содержат много тяжелых элементов. Но при этом не слишком близко. Потому что там слишком много опасной радиации и мощных гравитационных сил.
Почему именно вода?
Вы можете спросить – почему инопланетная жизнь так сильно зависят от наличия воды? Чтобы понять это, обратимся к биохимии.
Все сложные многоклеточные организмы имеют сложный обмен веществ. Эти реакции позволяют использовать энергию и избавляться от отходов. Это справедливо для любых форм жизни на Земле. Поэтому представляется разумным предположить, что это правило также применимо и к инопланетным формам жизни. Все биохимические реакции происходят в жидком «растворителе». И здесь, на Земле, этим растворителем является вода.
Ну хорошо, скажете вы. Воды на нашей планете много. Но почему ее должно быть много на какой-то другой планете? Для этого нам необходимо учесть законы вероятности. Химическое соединение, которое будет работать в качестве растворителя, вероятно будет образовано из самых распространенных элементов во Вселенной. Наиболее распространенным в космосе элементами являются водород, гелий, кислород, неон, азот, углерод, кремний, магний, железо, сера и так далее. По уменьшению количества.
Два элемента, необходимые для производства воды – это водород и кислород. И их в космосе очень много. И поэтому можно предположить, что любая форма жизни, скорее всего, будет использовать воду для своей биохимии. Поэтому ученые и делают акцент на поисках жидкой воды на экзопланетах.
И все же. Есть ли альтернатива воде?
Означает ли это, что «растворителем для жизни» может быть только вода? Вернемся к списку элементов. Следующим возможным растворителем является аммиак (NH3). За ним следует сероводород (H2S). Ученые высказывают предположение, что метан (CH4) тоже вполне мог бы стать основой альтернативной биохимии.
В принципе, в других местах Галактики вполне могут существовать формы жизни, которые имеют биохимию, основанную на этих растворителях. Но, с точки зрения универсальности, вода несомненно превосходит их. Она остается наиболее вероятным растворителем и для инопланетной жизни.
А как насчет атмосферы?
Какая атмосфера необходима для инопланетной жизни? Будут ли инопланетяне дышать кислородом, как и мы?
Удивительно, но ответ – «да»! Биохимия жизни на Земле подтверждает, что кислород является лучшим элементом для создания огромного количества энергии при обмене веществ. Эта энергия очень важна для развития жизненных форм, которые со временем становятся все сложнее и сложнее, развивают технологии и строят цивилизации.
Наблюдения показали, что некоторые формы жизни, которые не используют кислород, не могут производить достаточного количества энергии для развития сложности. Поэтому вполне вероятно, что инопланетная форма жизни будет дышать таким же воздухом, что и люди.
Альтернативные условия для инопланетной жизни
Упомянутые выше альтернативные растворители – аммиак, сероводород и метан, теоретически могут обеспечить условия для поддержания инопланетной жизни. Однако обязательно потребуют других условий на планете. Например, там должно быть намного холоднее. Или может возникнуть необходимость в более высоком атмосферном давлении.
Примитивная инопланетная жизнь вполне может существовать в таких условиях. Но вопрос о том, будет ли у нее потенциал для развития интеллекта и технологий? Ведь энергетика биохимии будет совсем иная.
Этот вопрос еще слабо изучен.
[democracy id=”11″]