Вопрос о том, возникла ли бы сложная жизнь на Земле в отсутствие Луны, является предметом многочисленных споров!
Растущая и убывающая от невидимого Нового до полного луча, полного и обратно, месяц за месяцем, Луна, как известно, непостоянна. Но внешность обманчива. Его вид в небе может измениться; грубый факт существования 73 тысяч триллионов тонн породы, вращающейся на орбите на расстоянии около 380 000 км, этого не делает. Все люди, у которых есть глаза, чтобы видеть, видели это. Луна вызывала приливы и отливы в океанах Земли с тех пор, как она впервые образовалась.
Значит, Луна древняя. Но в этом нет необходимости. Посмотрите на другие каменистые планеты солнца. Венера, наиболее близкая по размерам к Земле, не имеет Луны. И маленький Меркурий тоже. У Марса есть парочка, но они очень нервные. Луна может похвастаться более чем 1% массы Земли; Марс превосходит Деймос, самый большой из его спутников, более чем на 10 м к одному.
То, что у Земли есть исключительно большая луна, является, по мнению ученых, исторической случайностью—результатом случайного и невероятно сильного столкновения между Землей и другой молодой планетой, возможно, размером с Марс, вскоре после образования Солнечной системы. И некоторые думают, что это могло быть счастливой случайностью: возможно, в буквальном смысле, жизненно важной.
Ученые давно задавались вопросом, какие аспекты Земли сделали ее подходящей колыбелью для жизни и, спустя 4 с лишним миллиарда лет, для интеллекта. Это вопрос, который влияет на то, как они думают об остальном космосе. Если на Земле нет ничего особенного, то вполне вероятно, что жизнь и, возможно, даже цивилизации довольно распространены в других частях Вселенной. Но если Земля-космическая странность, жизнь может быть редкой—даже, возможно, одноразовой.
Аргументы в пользу того, что Земля необычна, были выдвинуты с большой энергией астрономом Дональдом Браунли и палеонтологом Питером Уордом в книге “Редкие земли”, опубликованной в 2000 году. Они утверждали, что, в то время как микробная жизнь может развиваться довольно легко на всех видах планет, эволюция сложной жизни зависела от различных аспектов Земли и Солнечной системы. Одним из таких аспектов было маловероятное существование большой луны.
Идея о том, что Луна может иметь отношение к жизни помимо обеспечения ночного освещения, не была новой. Некоторые утверждают, что без Луны у Земли была бы удушающе плотная атмосфера, как у Венеры. К счастью, эта теория предполагает, что воздействие, которое сформировало Луну, услужливо вытеснило летучие химические вещества, которые сформировали первоначальную атмосферу Земли, похожую на Венеру, позволив гораздо более тонкому одеялу газов образоваться на ее месте. Другие предположили, что лунные приливы-которые были гораздо более выраженными на ранней Земле, потому что Луна была тогда гораздо ближе-были предпосылкой для возникновения жизни. Периодически выплескивая морскую воду в приливные бассейны, из которых она затем испарялась, они обеспечили бы способ концентрирования химических веществ, из которых развилась жизнь. Это не та идея, которую многие люди воспринимают всерьез в настоящее время: умные деньги на происхождение жизни в наши дни помещают ее в глубокие океанские гидротермальные источники, а не в приливные бассейны. Но представления об этом предмете менялись и раньше, и могут измениться снова. Гипотезы, как приливные бассейны, приходят и уходят.
Все это интригующие идеи, но вряд ли убедительные. Доктор Браунли и доктор Уорд вместо этого набухли для другого лунного эффекта: ослабления колебаний Земли. Планеты не сидят прямо на своих орбитах: они наклоняются. Ось вращения Земли в настоящее время находится под углом 23,4 ° к вертикали, измеренным относительно плоскости, в которой вращается планета. Планета медленно выпрямляется; но как только она достигнет примерно 22,1°, примерно через 10 000 лет, она снова начнет наклоняться. Его наклонность кивает вверх и вниз таким образом между 22,1 ° и 24,5 ° регулярно каждые 41 000 лет. Влияние этого кивка на Времена года планеты-одна из вещей, которая задает ритм ледниковых периодов.
На безлунном Марсе все обстоит совсем по-другому; наклон смещается и больше, и хаотичнее. Иногда Марс сидит очень прямо, не говоря уже о временах года. В течение эонов его наклонность может достигать 60 ° - ситуация, в которой жители, если бы они были, испытали бы Полуночное солнце далеко в тропиках, производя невыносимо жаркие гиперсезоны. Его наклонность меняется в течение 100 000-летнего цикла.
В 1990-х годах Жак Ласкар, один из астрономов, впервые обнаруживших роль хаоса в кажущейся стабильной Солнечной системе, показал, что разница между мягкими кивками Земли и дикими колебаниями Марса может быть объяснена Луной. Постоянное притяжение Луны к экваториальной выпуклости Земли-грубое искажение сферичности планеты, вызванное ее вращением, - поддерживает порядок. Уберите Луну, и наклон Земли станет еще менее устойчивым, чем у Марса, раскачиваясь до 85°. Такие эпизоды с полюсами, направленными на Солнце, сделали бы континенты в нынешних умеренных широтах непригодными для жизни. В книге “Редкие земли” д-р Уорд и д-р Браунли утверждали, что двойной удар наклонностей, которые иногда были очень высокими и могли также резко смещаться, означал бы, что безлунная Земля будет иметь такой хаотичный и подверженный катастрофам климат, что сложная жизнь будет трудно процветать.
Впоследствии, правда, история, как было показано, чтобы быть немного более сложным. То, насколько хаотично наклонение планеты, зависит от того, как быстро она вращается. У Земли и Марса есть дни очень схожей длины, поэтому, если бы не Луна, земная ось дергалась бы взад и вперед, как у Марса. Но в то время как Марс, возможно, имел что-то вроде 24—часового дня почти на протяжении всей своей истории, Земля этого не сделала-из-за Луны. Сразу после столкновения, которое породило Луну, Земля вращалась гораздо быстрее, чем сегодня. С тех пор он постоянно замедляется—опять же благодаря Луне. Приливы и отливы, которые он поднимает в океанах, действуют как мягкий тормоз вращения Земли.
Так что да, без Луны Земля с 24-часовыми сутками претерпела бы радикальные хаотические сдвиги в своей наклонности. Однако никто не имеет ни малейшего представления о том, каков был бы период вращения Земли, если бы ее не ударили достаточно сильно, чтобы образовалась Луна. И нет никакого способа выяснить это.
Но есть и другие способы доказать, что сложная жизнь гораздо более вероятна на планете с большой Луной. Дэвид Уолтэм, британский геофизик, в своей книге “счастливая планета”, опубликованной в 2014 году, предполагает, что сложная жизнь нуждается как в довольно стабильном наклонении, так и в довольно длинном дне. На планетах со значительно более короткими днями, утверждает он, передача тепла от экватора к полюсам была бы менее эффективной. Ветры и течения, ответственные за этот перенос, отклоняются от прямой траектории от экватора к полюсу, которую можно было бы ожидать с помощью эффекта Кориолиса, который качает их на восток. Чем быстрее вращается планета, тем сильнее будет этот эффект и тем труднее будет согреть полюса. Доктор Уолтем утверждает, что Луна как раз такого размера, чтобы обеспечить Земле стабильный наклон и достаточно теплый полюс, чтобы любые ледниковые периоды оставались относительно небольшими. Это хитрый аргумент, но не убедительный.
Возможно, что достижение значительного прогресса в вопросе о важности Луны для жизни придется отложить до тех пор, пока планеты, населенные сложными формами жизни, не будут обнаружены вокруг других звезд. Если есть много других планет, похожих на землю, не имеющих ни сложной жизни, ни больших лун, эта идея может быть воспринята как некоторая заслуга, как это было бы, если бы те, кто ищет сигналы от инопланетного разума, обнаружили такие сигналы, исходящие от планет с большими лунами.
В то время как мир ждет таких открытий—ожидание, которое, вероятно, будет измеряться десятилетиями, если не столетиями,—стоит иметь в виду интригующий аргумент, сделанный Айзеком Азимовым, писателем-фантастом, в эссе “трагедия Луны”, опубликованном в 1972 году. Он утверждает, что Луна не только не играет решающей роли в развитии сложной жизни, а следовательно, и человека, но и может быть фактором их падения.
Азимов утверждал, что если бы люди эволюционировали на безлунной планете, им бы никогда не пришло в голову, что их дом-центр вселенной. Тот факт, что Луна действительно вращается вокруг Земли, и можно показать, что это так, сделал естественным предположение, что все другие вещи в небе тоже вращаются. Даже истинная видимость обманчива, когда ведет к ложным обобщениям. Но самый простой способ объяснить различные движения различных планет состоит в том, что Земля и все остальное вращаются вокруг Солнца. Азимов утверждал, что если бы не было спутника, вращающегося вокруг Земли, то эту идею, ориентированную на солнце, было бы гораздо легче принять. Таким образом, гелиоцентрическая Солнечная система вполне могла быть константой астрономической мысли начиная с Вавилона и классической Греции.
Это не просто означало бы, что мир был бы лучше объяснен раньше (хотя для Азимова, всегда педагога, это было действительно хорошо само по себе). Цивилизации, для которых Земля не была центром Вселенной, возможно, предположил он с некоторым атеистическим благочестием, были менее склонны к развитию монотеизма, рассматривающего человека как центр Вселенной и вершину творения. Такие более широкие перспективы, продолжал он в мрачном духе 1970-х годов, могли бы привести к тому, что цивилизации стали бы менее небрежно относиться к окружающей среде и с меньшей вероятностью стали бы думать, что их взгляд на мир стоит сохранить, даже если бы он привел их к ядерной войне. Он полагал, что такая цивилизация может просуществовать дольше, чем его собственная.
