Первое, что у большинства ассоциируется с жизнью — это вода. Но так ли вода дружелюбна? Без воды почти всё живое, что мы знаем, быстро погибает. Все знают, что жизнь зародилась в воде, и поэтому кажется логичным, что чем больше будет воды на планете, тем легче там зародиться жизни.
Представим себе планету-океан, где 100% поверхности заняты жидкой водой. Такой образ нередко встречается в фантастике, ведь он доводит до апогея концепцию бездонной пучины, полной жуткими монстрами. В буквально бескрайнем море должно быть неплохо жить ракообразным, некоторым моллюскам и, конечно, рыбам. Гигантские существа на вершине пищевой цепочки — то, что будоражит воображение любого человека и захватывает внимание. И это кажется логичным финалом развития любой жизни на планетах-океанах. Но может ли там вообще появиться жизнь и насколько ей в действительности будет там хорошо?
Для начала стоит разобраться, какие вообще варианты могут быть. Логичнее всего ввести классификацию планет-океанов по признаку температуры: холодные и теплые. Холодные планеты-океаны находятся дальше от звезды и всегда покрыты толстой ледяной коркой. В солнечной системе даже один такой есть: спутник Юпитера — Европа. После Марса (и может быть Венеры), это наверное самый популярный в фантастике объект из доступных человечеству на данный момент. Современные модели однозначно показывают, что под ледяной коркой находится океан из жидкой воды. И поскольку это единственный такой океан в солнечной системе помимо нашего, многим хочется верить, что там есть жизнь. Если не сложно и разумная, то хотя бы одноклеточная.
Однако, Европа довольно мала и находится за пределами так называемой зоны обитаемости, и не будь она под влиянием приливных сил Юпитера, всё наверняка промерзло бы до самого ядра. А вот если планета будет по размеру ближе к Земле и находиться рядом со звездой, тогда на её поверхности (или хотя бы на части) может постоянно располагаться безбрежный океан. В его тропических регионах, вроде как, должно быть много форм жизни, в том числе и активных.
Однако давайте задумаемся о том, как устроена жизнь. Мы знаем, что большая часть жизни состоит из клеток (а вирусы вне клеток функционировать не могут). Клетки — очень важная часть физики жизни. Почему? Потому что мембрана ограничивает передвижение молекул и позволяет создать высокие концентрации веществ, необходимые для поддержания жизни. На нашей планете жизнь зарождалась в вулканических лужах, где роль мембраны играли слои глины и других минералов. В любом случае, концентрация веществ была высокой и это позволило запустить процессы, в обычном растворе кажущиеся практические невероятными. Сперва в одном из таких бассейнов зародилась РНК, а затем и все другие молекулы, важные для жизни, в том числе те, что использовались в создании мембран. И только когда мембраны были созданы (а, на самом деле, не только они, а ещё множество других механизмов регуляции состава), жизнь смогла покинуть родную лужу и направиться в бескрайний, убийственный ранее океан.
Важно понимать и то, что фотохимические реакции - важная часть формирования кирпичиков для биологических молекул, а, соответственно, протекать они могут только на поверхности. То есть в условных пещерах или на дне моря, рядом с черными курильщиками, жизнь возникнуть не может. Энергия для возникновения жизни не просто должна присутствовать рядом, она должна быть в доступной форме с низкой энтропией. А если поверхность планеты — это исключительно водная гладь, то все важные вещества будут свободно размываться по ней.
В случае же океана под ледяной коркой, могут возникнуть очаги концентрации органических веществ, но лёд будет экранировать остатки и так слабого излучения (холодные планеты-океаны расположены дальше от звезды). Кроме того, скорость реакций в холодных растворах ниже, а если они ещё и будут постоянно замерзать, стабильного накопления сложных веществ не произойдёт. Скорость химических планетах будет так низка, что её можно будет считать нулевой. Таким образом, вероятность самозарождения жизни на планетах-океанах близка к нулю: любой такой объект наверняка окажется стерилизованным, что иронично, водой.
Наконец, представим, что жизнь на планете-океане всё же появилась (вероятно, занесена извне). Будет ли ей комфортно существовать? На ледяных океанах единственным источником энергии может быть вулканизм и выделяемые наружу вещества, но это ограничит развитие жизни, и вряд ли там будет хоть какой-то стимул к развитию сложных структур. Максимум, что там мы сможем встретить — аналог бактериального мата, но и то, из-за скудности материала и энергии, жизнь вряд ли будет достаточно обильной. На теплых океанах проблем с энергией меньше, и если среди экосистемы появятся растения, способные к водному фотосинтезу, это сделает жизнь достаточно стабильной. Однако на планетах-океанах, скорее всего, будет слишком мало мелководий, а потому интересных структур и экосистем будет мало, эволюция будет идти медленнее. А открытый океан, на самом деле, достаточно скучное место по сравнению с условными рифами.
Подведём итоги:
1. Жизнь на планете-океане самостоятельно появиться не может
2. Если на планете-океане появится жизнь, она быстро погибнет или останется на примитивном уровне