Каждый из нас хотя бы раз в жизни видел инопланетянина. Ненастоящего, конечно. В кино, на телевидении, в книгах и социальных сетях мы постоянно сталкиваемся с какими-то размышлениями и диалогами на тему инопланетной жизни. Мы думаем об этом. Потому что не можем ответить себе на вопросы – кто мы? Почему вокруг нас никого нет? Где все?
На сегодняшний день ни работающая в космосе команда роботов, ни ученые, ищущие инопланетян, не нашли никаких доказательств существования внеземной жизни. Наши исследования Солнечной системы позволили увидеть просто ошеломляющие изображения и получить множество новых научных данных. Но все миры, которые посетили наши исследовательские зонды, кажутся совершенно стерильными.
Даже самый фанатичный исследователь из программы SETI должен признать, что наши попытки найти жизнь где-то еще во Вселенной обернулись с ее стороны неловким молчанием. Но почему?
Гипотеза уникальной Земли
В 2000 году два исследователя, Питер Уорд и Дональд Браунли, опубликовали интересную книгу. В ней предлагалось возможное объяснение кажущегося одиночества человечества. Он называется «Уникальная Земля: почему сложная жизнь необычна во Вселенной». Уорд, палеонтолог по образованию, и Браунли, астроном, объединили усилия, чтобы создать то, что стало называться гипотезой уникальной Земли.
В чем же заключается эта гипотеза? Она предполагает, что сложная жизнь появилась на нашей планете лишь благодаря крайне редкому сочетанию необходимых условий. И что сами эти условия тоже исключительно редки. И вряд ли широко распространены во Вселенной.
Уорд и Браунли постулировали, что именно многие случайные особенности Земли, Солнца и Солнечной системы привели к возникновению очень благоприятной и удивительно стабильной экосистемы. Некоторые из этих условий и ранее широко обсуждались в астрономических кругах. Однако другие почти никогда не упоминались.
Например, согласно гипотезе уникальной Земли, без массивных газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, Земля и остальная часть внутренней Солнечной системы постоянно подвергались бы бомбардировке потенциально опасными космическими телами.
Редкие условия
Гипотеза уникальной Земли фокусируется на многочисленных характеристиках нашей планеты и ее окружающей среды, которые сыграли роль в развитии сложной жизни. Некоторые из ключевых факторов, которые, по мнению Уорда и Браунли, имели решающее значение для формирования сложной жизни, таковы:
– наша планета находится в благоприятной части галактики правильного типа. Здесь доступно значительное количество тяжелых элементов. А ближайшие источники стерилизующего жесткого излучения расположены очень далеко;
– звезда, вокруг которой кружит наша планета, имеет большой срок жизни (миллиарды лет). И она не испускает слишком много ультрафиолетового излучения;
– расстояние от нашей планеты до Солнца идеально для того, чтобы жидкая вода свободно присутствовала на ее поверхности или вблизи нее;
– при этом расстояние от Земли до Солнца достаточно велико для того, чтобы предотвратить приливную блокировку нашей планеты;
– у Земли очень стабильная орбита на протяжении миллиардов лет;
– наклон Земной оси позволяет сезонным атмосферным изменениям и смене времен года быть весьма мягкими;
– строение Солнечной системы с ее газовыми гигантами, способными предотвратить попадание во внутреннюю часть Солнечной системы космического мусора, что уменьшает вероятность крупных космических столкновений и последующих массовых вымираний;
– масса Земли достаточно большая, чтобы сохранить атмосферу и жидкие океаны;
– спутник Земли Луна достаточна большой, чтобы стабилизировать наклон оси планеты Земля;
– расплавленное планетарное ядро, создающее мощное глобальное магнитное поле, защищающее поверхность от солнечной радиации;
– наличие кислорода в нужном количестве в нужное время для появления сложной жизни;
– наличие тектоники плит, которая создает массивы суши, разнообразные экосистемы, позволяет циркулировать углероду в атмосфере и извлекать его из нее, предотвращает безудержный парниковый эффект и помогает стабилизировать температуру поверхности.
Можем ли мы действительно быть одни?
За два десятилетия, прошедших с момента публикации вышеупомянутой книги, интерес к этим идеям только возрос. В прошлом году журналисты встретились с Уордом и Браунли, чтобы обсудить гипотезу уникальной Земли. Во время этих бесед Уорд рассказал, что концепция гипотезы возникла после беседы с Браунли, основанной на кино.
«Мы однажды поговорили о том, насколько нелепой была сцена в баре из «Звездных войн», — сказал Уорд. «Вот так все и началось. Только посмотрите на всех этих инопланетян! Знаете, я просто думаю, что это [представление об инопланетянах, существующих повсюду] было навязано публике».
Уорд и Браунли бросили вызов многим известным ученым, которые поддерживали идею о том, что сложная жизнь просто ждет своего открытия. Например, хотя знаменитый Карл Саган часто высказывал мнение, что наше Солнце — ничем не примечательная звезда, в действительности от 80 до 95 процентов звезд значительно отличаются от нашей по размеру, массе, светимости, продолжительности жизни и многим другим факторам.
Более того, предшествующие исследователи, пытавшиеся ответить на вопрос, почему жизнь на Земле так разнообразна и многочисленна, но так редка во Вселенной, вообще не думали, например, о тектонике плит. А ведь целая глава в «Уникальной Земле» посвящена этой теме. В ней объясняется роль тектоники плит в превращении Земли в отличное место для жизни. Земля, насколько нам известно, является единственным телом в Солнечной системе с активной тектоникой плит.
Имеет ли значение простая жизнь?
Важно помнить, что гипотеза уникальной Земли применима только к возникновению сложной жизни. Уорд и Браунли считают, что простая жизнь, такая как бактерии, может быть широко распространена во Вселенной. В конце концов, микробы обитают даже в самых суровых условиях на Земле. Тем не менее исследователи считают, что сложная жизнь, многоклеточные животные, встречаются в космосе исключительно редко.
«Если вы найдете жизнь в другом месте, скорее всего, это будут микробы», — сказал Браунли. «У Земли время жизни будет около 12 миллиардов лет, но [по сравнению с бактериями] многоклеточные животные имеют гораздо более ограниченный диапазон экологических критериев, в которых они могут выжить». Это означает, что окружающая среда планеты способствует простой жизни гораздо дольше, чем сложной.
«Период времени, когда кислород в атмосфере планеты есть углекислый газ для растений и кислород для многоклеточных животных вероятно составляет всего около 10 или 20 процентов продолжительность жизни Земли. Так что если бы Вы случайно оказались на нашей планете в какой-то случайный момент ее истории, Вам просто не на что было бы смотреть».
Приветствуются контрдоказательства
Но то, что Уорд и Браунли не верят, что сложная жизнь распространена во Вселенной, не означает, что они не хотят, чтобы она была обнаружена. Ученые приветствует новые данные от передовых обсерваторий. Таких, например, как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), который будет детально изучать атмосферу экзопланет. И искать определенные атмосферные подписи, которые были бы более показательными, чем другие, при поисках признаков биологической активности.
Хотя гипотеза уникальной Земли весьма убедительна, у нее есть противники. За прошедшие 20 лет многие факторы окружающей среды, указанные Уордом и Браунли в своей книге, подверглись критике. Среди предложенных условий для возникновения сложной жизни, наиболее часто подвергающихся нападкам, есть такое: большая планета, такая как Юпитер, необходима для того, чтобы внутренняя часть Солнечной системы была относительно свободна от опасного мусора. Однако некоторые исследователи утверждают, что такие планеты наоборот могут увеличить частоту планетарных столкновений. Другие критики не согласились с предложенными требованиями о глобальном магнитном поле и тектонике плит.
Что касается этой критики, Уорд с пониманием относится к этому. И поощряет оспаривание его идей. «Хорошая наука делает несколько вещей, — говорит он, — но самое главное — она стимулирует другие науки. Хорошая наука раздражает людей. Некоторых это настолько злит, что они выходят из себя. И что-то с этим делают».
Гипотеза уникальной Земли остается недоказанной. Однако трудно игнорировать множество данных, собранных Уордом и Браунли в ее поддержку. Бесплодные и голые поверхности Меркурия, Венеры и Марса служат живым примером того, какой счастливый рай Земля по сравнению с ними. И редкая она или нет – это единственный дом, который у нас есть.