Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

А галактическое окружение планетной системы влияет на ее мировоззрение еще сильнее. Мы знаем, что Солнце и его планеты совершают орбитальный цикл вокруг Млечного Пути примерно за 230 миллионов лет. Однако эта орбита – не идеальный круг и даже не эллипс, поскольку сама Галактика представляет собой ландшафт из колеблющихся конгломератов массы и сложных гравитационных полей. Более того, в Галактике нет ничего стабильного, все ее компоненты вращаются и дрейфуют в исполинском трехмерном танце.

В результате наша Солнечная система, как и миллиарды других, неизбежно попадает в участки межзвездного пространства [202] Судя по всему, наша Солнечная система в данный момент проходит через область, весьма бедную веществом, которая довольно оригинально называется «Местное межзвездное облако». Размером оно около 30 световых лет в поперечнике и содержит приблизительно один атом на три кубических сантиметра пространства. Мы находимся в нем примерно 40 000–150 000 лет и, вероятно, вынырнем из него лишь через 20 000 лет. Более плотные межзвездные облака, например, молекулярные облака, из которых возникают звезды, в среднем в 100–1000 раз плотнее. , где молекулярный газ и микроскопическая пыль плотнее. Каждый такой участок она проходит за десятки, а то и за сотни тысяч лет. Пусть они встречаются лишь раз в несколько сотен миллионов лет, но если бы цивилизация современных людей возникла именно в такой момент, мы бы не видели ничего, кроме ближайших звезд, и уж точно не имели бы представления о своей Галактике или о космосе за ее пределами.

Однако давайте разберемся, могли бы мы все равно возникнуть в настолько иных обстоятельствах. Вдруг более изменчивые орбиты планетной системы, плохая погода или межзвездные облака как-то мешают возникновению жизни? Подобные явления могут быть очень некстати – они создают неблагоприятные условия на поверхности планеты. Так что есть вероятность, что требования к условиям планеты, способной породить разумную жизнь вроде нашей, предполагают и то, что разум и чувства подобных существ должны получить в свое распоряжение своего рода космическое табло, общедоступное окно во Вселенную. Если вам кажется, что вы где-то это уже слышали, то дело в том, что таков и антропный принцип – наблюдатель увидит именно те, а не иные условия, поскольку именно такие условия необходимы, чтобы наблюдатель вообще существовал. Однако в таком случае и сама идея гораздо уже, и вывод из нее, вероятно, следует более прямолинейный.

Эти вопросы возвращают нас к деликатным отношениям самой жизни и условий на планете – и вечному больному вопросу о том, насколько редка или распространена в космических масштабах жизнь, подобная земной. Биологи обычно разделяют этот вопрос на два и рассматривают отдельно «простую» жизнь, а отдельно – «сложную». Некоторые ученые предпочитают объединять ту и другую под словом «жизнь». Однако «простая» и «сложная», строго говоря, разделяются там, где проходит граница между бактериями и археями с одной стороны и эукариотами с другой – об этих трех доменах жизни на Земле мы уже беседовали. «Сложная» жизнь – это эукариоты, поскольку их клетки «сложнее», крупнее, чем у бактерий и архей, содержат больше структур, и структуры эти сложнее сами по себе. А главное – свои ДНК они держат тщательно и надежно укутанными в маленькие мешочки из мембраны: в ядра клеток. Мы считаем, что подобные сложные формы клеток возникли позднее «простейших» бактерий и архей, а без них по планете не ходили бы существа вроде нас с вами.

То, что организмы бывают простые и сложные, подтверждает гипотезу, которая возникала несколько раз в разных обличьях, и помогает ответить на вопрос о частотности жизни во Вселенной. Эту гипотезу называют «гипотезой уникальной Земли» [203] Один из самых известных обзоров на эту тему – книга Peter D. Ward and Donald Brownlee. Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe. New York: Copernicus/Springer-Verlag, 2000. В ней предложено множество линий доказательств того, что сложноклеточная и разумная жизнь во Вселенной – большая редкость, а главный довод – сложноклеточным организмам требуется целый ряд характеристик окружающей среды и биологических соединений. Более современный и астрофизический подход к подобным идеям изложен в книге John Gribbin. Alone in the Universe: Why Our Planet is Unique. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2011. . Ее с тем же основанием можно назвать «гипотезой уникальности сложной жизни», поскольку она исходит из предположения, что сложноклеточная жизнь, вероятно, в масштабах Вселенной – явление крайне незаурядное. А следовательно, мыслящие и технологически ориентированные существа тоже встречаются очень редко. Предположение о редкости сложноклеточной жизни – идея немаловажная, ее следует обдумать, однако прежде я напомню вам, о чем упоминал еще в первой главе: мне не кажется, что идеи уникальности Земли достаточно обоснованны. И я объясню, почему, дайте только срок.

Основа гипотезы уникальной Земли состоит в том, что для возникновения сложноклеточной, а затем и разумной жизни годится лишь вполне конкретная последовательность событий при формировании планетных систем, самих планет и их свойств. А вот простой жизни, например, микробам, питающиеся скальными породами, возникнуть гораздо проще. Чтобы это обосновать, можно опереться на широчайший диапазон наших познаний об истории Земли и обстоятельствах ее существования. Возьмем, к примеру, воду. Это простая молекула из двух атомов водорода и одного атома кислорода – жизненно необходимый биохимический растворитель и центральный компонент геофизических механизмов на Земле. Однако количество воды на планете и то, достаточно ли ее на поверхности в жидком виде, где сложная жизнь может пользоваться ею в свое удовольствие, зависит от множества вполне конкретных событий и ситуаций. Можно утверждать, что присутствие воды на Земле связано с конфигурацией астероидов, комет и гигантских планет в Солнечной системе, а также с эволюцией орбиты Земли в настоящем и в прошлом. Кроме того, сложная жизнь, скорее всего, лучше развивается при наличии сильного защитного магнитного поля планеты, которое, в свою очередь, связано с тем, как формировалась система Земли и Луны, а может быть, и каким-то образом зависит от приливной тяги Луны. Без относительно большого спутника у Земли были бы более сильные колебания оси, а следовательно, и сильные перемены климата, которые сказались бы на сложной жизни сильнее, чем на стойких микробах. А развитие состава земной атмосферы и океанической химии со временем, несомненно, связано с различными причудами геофизики, причем некоторые из них восходят еще к досолнечным, протопланетным временам, к эпохе жара от радиоизотопов, получившихся в результате взрывов близких сверхновых и замешавшихся в сгущавшуюся массу. И вообще без тектоники материковых плит, которая отчасти зависит от внутреннего жара Земли, химическая и топографическая обстановка на поверхности планеты и взаимообмен между континентами, морским дном и океаном были бы совсем иными. И т. д.