Вопрос о возможности существования жизни на планетах не имеющих внешних источников лучистой энергии был задан в комментарии. Вообще, там целый пучок вопросов, – полный список можно видеть на скрине. Но общий смысл, пожалуй, именно таков. Появлению же данного вопроса у читателя способствовали предыдущие публикации, в которых рассматривалась возможность появления жизни на планетах «тёмных». То есть, не получающих от своей звезды энергию в виде электромагнитного излучения в видимой части спектра.
Примером «тёмных миров» могут быть «полтергейсты», – железные планеты «второго поколения» формирующиеся после взрыва сверхновой уже на орбите пульсара. И с перспективами жизнепригодности там все, конечно, сложно. Однако, именно отсутствие света (и бешеная радиация) в число препятствий не входят. Ведь, жизнь всё равно возникает под водой, дающей защиту от рентгена, так что, излучение нейтронной звезды лишь даёт нужное для сохранения воды жидкой тепло. И первое, причём долгое, время жизнь обходится без фотосинтеза. Искать способы использования радиации себе во благо придётся уже бактериям некоторым опытом адаптации обладающим…
А теперь – и без радиации. Пусть планета, для простоты землеподобная, вообще не получает лучистую энергию извне. Вопрос об условиях для жизни при таких вводных кажется праздным… Но почему, собственно? Ведь от светимости звезды даже теоретически зависят только условия на поверхности. Подлёдные океаны спутников планет-гигантов считаются жизнепригодными хотя бы потенциально, хотя Солнце к ним вообще никаким боком.
С другой стороны и на Земле первые следы появления жидкой воды относятся к раннему катархею. И тогда на нашей планете было +230 градусов в тени. Тень же была везде, – лучи тусклого молодого Солнца поверхности не достигали. Так что, если Солнце вообще отключить, температура упала бы только до +80. Атмосферу планеты тогда согревала кора, – кору же, ещё совсем тонкую, кипящая от накопленного на этапе роста планеты ударного тепла мантия.
...То есть, для жизни нужна энергия. Но источники энергии на планете могут быть и внутренними. А это значит, что начинать надо с вопроса, о какой планете речь. Откуда она, например, взялась?
Исходя из вводной, можно представить три варианта. Первый, – самый скучный и очевидный. Планета просто слишком далеко от звезды (в данном случае, неважно какой). Настолько далеко, что причастность светила к формированию условий для жизни может не рассматриваться. В случае Солнечной системы, это условие выполняется уже на орбите Юпитера.
Второй вариант, – планета находится на орбите холодного (Y класс) коричневого карлика. В данном случае, не слишком важно на какой орбите. Но ясно, что на очень низкой. «Как бы звезда» массой 20-40 «юпитеров» с температурой фотосферы 700-1200 Кельвинов будет иметь очень компактную систему.
Третий же вариант также предлагался в комментарии, – планета не имеет звезды в буквальном смысле, ибо это планета-бродяга. Однако, данный сценарий сомнителен с точки зрения реалистичности. Все найденные на данный момент «сироты» – планемо, а не планеты. Тела, сформировавшиеся самостоятельно из коллапсирующих облаков газа по «звёздному механизму». Нижняя граница массы планемо непонятна, но находится на уровне 100, а скорее даже 1000 масс Земли.
Есть ещё вариант потери внешних тел солнцеподобной звездой на этапе превращения в белый карлик. Но Солнце, и угасая, частично поглотит свои планеты (Меркурий и Венеру), частично же удержит. По Галактике разлетятся только малые тела пояса Койпера… Существуют, однако, и другие сценарии потери планет, так что исключить свободный полёт планеты земной массы, всё-таки, нельзя.
...В предыдущих публикациях отмечалась важность сохранения активности недр для поддержания жизнепригодных условий на планете. Из мантии на поверхность выходят лёгкие вещества необходимые для формирования атмосферы и гидросферы. Источники же энергии для сохранения мантии жидкой могут быть, как внутренними, так и внешними. Под внешними подразумевается разогрев недр в результате взаимодействия планеты с другими телами.
По условию, – поскольку планета землеподобная, – можно не сомневаться, что сразу после рождения в слияниях планетоидов кольца она окажется очень горяча и окутана плотной первичной атмосферой, – данный факт от выбора сценария не зависит. То есть, условия для зарождения жизни могут сложиться и на орбите бурого карлика, и на теле очень удалённом, и даже на «сироте» (если планета как-то умудрилась осиротеть ещё сразу после рождения). Однако, способность поддерживать на поверхности условия для существования жидкой воды совсем без притока лучистой энергии извне, – она-то поступает именно на поверхность, – сохранится недолго. Речь всего-лишь о 50 или 500 миллионах лет. После этого моря, – ещё крошечные кратерные, – замёрзнут, и жизни, если возникнуть она успеет, придётся развиваться подо льдом… И что с того, кстати? Ещё сотни миллионов лет свет живым организмами в любом случае не понадобится.
В подлёдных океанах, – иных вариантов предложено не будет, – жизни на «бессолнечной» планете придётся развиваться и далее. И вопрос, таким образом, сводится к возможности их сохранения. Ведь Марс, например, свои моря потерял полностью. Вода частично разложилась, частично же ушла в мерзлоту.
С потерей воды за счёт радиационного разложения на кислород и сразу покидающий атмосферу водород в «бессолнечном» мире будет проще, – хотя поверхность и будут поливать жёсткие излучения галактического ядра, это совсем не то что солнечный ветер. С замерзанием же… Проблема была не в Солнце, а в Марсе. С момента, когда 3 миллиарда лет назад топки Марса погасли, Солнце в любом случае уже сделать ничего не могло. Утечка лёгких веществ с поверхности планеты перестала восполняться.
Планету земной массы, – а тем более «суперземлю» так-то легко не возьмёшь. Если сейчас отключить Солнце, на поверхности всё живое погибнет. Температура упадёт до 30-40 Кельвинов, что приведёт к исчезновению атмосферы в результате вымораживания газов. Постепенно промёрзнут и океаны, – однако же не до дна. Под стометровым слоем азотного льда и двумя километрами водяного начнётся жидкая вода. Так что, обитатели глубинных оазисов, – «железные улитки» например, – вообще не поймут, что произошла катастрофа.
...Условия на планетах у бурых карликов или на удалённых мирах окажутся чуть более гуманными, чем на «сиротах». Но не качественно. Карлик будет нависать багровым шаром, – но и ясно видимый сам, не даст достаточно света, чтобы насладиться макабрическим пейзажем. А при собственной температуре даже в 1000 Кельвинов прогреет поверхность планеты, максимум, до перехода азота в жидкую фазу… Да и азота ли, кстати? Ввиду отсутствия радиационного выгорания, поверхность будет устилать аммиачный и метановый лёд.
В глубинах же покрывшихся льдом океанов, – океаны-то возникнут, поскольку выделение газов из мантии будет идти своим чередом, – условия для поддержания примитивных форм жизни сохранятся, пока не прекратится подача из недр реагентов для хемосинтеза.
Земле энергии одних лишь изотопов, ударного тепла и тепла, выделявшегося при сжатии и дифференциации недр хватило бы на сохранение мантии жидкой… вот, примерно, до настоящего момента, – на 4-4.5 миллиарда лет. Но что-то ещё приливные взаимодействия с Луной и Солнцем. Планета массой хотя бы три земных в дополнительных источниках энергии для сохранения подлёдных океанов уже не будет нуждаться на протяжении времени, сравнимым с возрастом вселенной. Расположение же на орбите бурого карлика необходимый приливный (либрационный) подогрев недр, фактически, гарантирует.
