Мы ищем инопланетную жизнь не там, где надо. Вместо того чтобы направлять телескопы на далекие экзопланеты, возможно, нам стоит присмотреться к тому, что прямо перед нами — к нашему Солнцу. Эта идея звучит как фантастика, но именно её серьезно рассматривают физики Луис Анчордоки и Евгений Чудновский в своей научной работе. Они предлагают нам перевернуть с ног на голову все наши представления о том, где и как может существовать жизнь во Вселенной.
Жизнь — это не только углерод и вода
Давайте начистоту: мы зациклились на углеродной форме жизни. Ничего удивительного — сами такие. Но что если наше понимание жизни слишком ограничено земными стандартами? Традиционно ученые ищут жизнь, похожую на земную: основанную на углероде, использующую воду как растворитель, функционирующую при «комфортных» температурах. Но если копнуть глубже, жизнь — это прежде всего самовоспроизводящаяся система, способная эволюционировать.
По мнению авторов исследования, для существования жизни необходимы всего три ключевых условия:
- Способность кодировать информацию
- Возможность самовоспроизведения носителей информации быстрее, чем они разрушаются
- Наличие свободной энергии для поддержания упорядоченности
Если вдуматься, ни одно из этих условий не привязано к конкретному химическому элементу или температурному режиму. Мы же привыкли считать, что жизнь должна выглядеть примерно как мы — на основе белков, ДНК и сахаров. Но кто сказал, что это единственный возможный вариант?
Звезда как дом: абсурд или возможность?
«Да вы рехнулись! Там же температура в миллионы градусов!» — воскликнет любой здравомыслящий человек. И будет прав... если мыслить категориями земной биохимии. Но внутри звезд действуют совсем другие законы и существуют совсем другие структуры.
В сердце нашего Солнца температура достигает 15 миллионов градусов Цельсия, а давление — 250 миллиардов атмосфер. В таких условиях вещество существует в виде плазмы — супа из ядер атомов и свободных электронов. Казалось бы, о какой жизни может идти речь? Но не торопитесь с выводами.
Представьте, что для гипотетических обитателей звездных недр наши «комфортные» земные условия показались бы такой же враждебной средой, как для нас — открытый космос. Всё относительно, как говаривал один известный физик. В конце концов, экстремофилы на Земле умудряются выживать в вулканических жерлах и арктических льдах — и это всё еще углеродная жизнь!
Космические ожерелья: информационные носители звездной жизни
Теперь самое интересное. Авторы гипотезы предполагают, что носителями информации внутри звезд могут быть особые физические объекты — космические ожерелья. Звучит поэтично, но что это такое?
Когда Вселенная была молодой и горячей, она проходила через серию фазовых переходов — резких изменений состояния, подобных превращению воды в лед. В эти моменты могли возникать топологические дефекты — своего рода "шрамы" на ткани пространства-времени. Среди них особенно интересны космические струны — невероятно тонкие, но крайне массивные одномерные объекты.
Еще интереснее, когда на этих струнах образуются узлы — монополи и семиполи. По сути, это магнитные заряды, соединенные струнами, формирующие структуры, напоминающие ожерелья. И вот где начинается самое удивительное: последовательность разных типов этих узлов может кодировать информацию, подобно тому, как последовательность нуклеотидов кодирует информацию в ДНК!
Для наглядности: представьте четыре типа семиполей, обозначенных как 1, i, -1, -i. Их различные комбинации на струне могут формировать уникальные последовательности — своего рода генетический код звездной жизни. Но вместо привычных нам A, T, G, C здесь работают совершенно иные «буквы».
Как эти структуры попадают внутрь звезд?
Тут возникает логичный вопрос: как эти космические ожерелья могли оказаться внутри звезд? Шансы случайного захвата уже существующей звездой ничтожно малы.
Ученые предполагают, что эти структуры захватываются на этапе формирования звезды из газопылевого облака. Звезды рождаются из гигантских облаков газа, которые под действием гравитации начинают сжиматься. На ранних стадиях этого процесса вещество слабо ионизировано, но по мере сжатия и нагрева степень ионизации растет.
Космические струны могут быть сверхпроводящими — нести электрические токи и создавать магнитные поля. Это позволяет им взаимодействовать с ионизированной плазмой и "вмерзать" в неё. Когда плазма движется, она увлекает за собой и струны. При формировании звезды турбулентные движения в сжимающемся облаке растягивают, скручивают и разрезают эти струны, создавая целую сеть.
Авторы даже провели расчеты и показали, что значительная доля звезд теоретически могла быть «заражена» такими структурами. Причем если струны разрываются, на их концах образуются те самые монополи и антимонополи, которые, разделяясь на семиполи, могут формировать космические ожерелья — потенциальных носителей информации.
Звездная жизнь: как она влияет на свой "дом"?
Если представить, что такая жизнь действительно существует, как бы она повлияла на звезды, внутри которых обитает?
Всем живым организмам нужна энергия для поддержания своего существования. На Земле жизнь использует энергию Солнца или химических реакций. А внутри звезды? Очевидный источник — термоядерные реакции, происходящие в ядре.
По мнению авторов, такая "звездная жизнь" должна ускорять процесс сжигания ядерного топлива. Часть энергии термоядерного синтеза будет использоваться для поддержания сложной организации и самовоспроизведения этих нуклеарных форм жизни.
С точки зрения термодинамики, формирование нуклеарной жизни в недрах звезды будет иметь "цель" обеспечить более быстрый отток энергии от ядра к поверхности. Это как ячейки Бенара — шестиугольные конвекционные ячейки, которые спонтанно образуются в подогреваемой снизу жидкости, ускоряя передачу тепла. Жизнь внутри звезды могла бы выполнять похожую функцию, но на гораздо более сложном уровне.
В результате звезда будет остывать быстрее, чем предсказывают стандартные модели звездной эволюции. И это... уже наблюдается у некоторых звезд!
Есть ли доказательства? Звезды, ведущие себя странно
Ученые давно замечают, что некоторые звезды ведут себя, мягко говоря, не по учебнику. Они остывают быстрее, чем должны, или демонстрируют непонятные флуктуации яркости.
Авторы приводят конкретный пример — звезду EPIC 249706694 (HD 139139), расположенную примерно в 360 световых годах от нас. Наблюдения миссии NASA K2 выявили у этой звезды 28 транзитных событий — периодических затемнений, которые обычно указывают на прохождение планет перед звездой.
Но вот в чем загвоздка: эти затемнения не имеют никакой очевидной периодичности. Более того, команда исследователей пришла к выводу, что время этих событий выглядит так, будто было сгенерировано случайным образом. Все простые объяснения были исключены учеными.
Конечно, сразу приписывать это явление звездной жизни было бы слишком смелым шагом. Но этот пример показывает, что в поведении некоторых звезд есть необъяснимые аномалии, которые не вписываются в стандартные модели.
Философский вопрос: а что если?..
Гипотеза о возможности жизни внутри звезд выходит далеко за рамки чисто научного вопроса. Она заставляет нас задуматься о фундаментальных философских проблемах.
Возможно, когда мы задаемся знаменитым вопросом Энрико Ферми "Где все?" — мы смотрим не туда. Что если разумная жизнь во Вселенной не только не похожа на нас, но и существует в условиях, которые мы считаем абсолютно несовместимыми с жизнью?
Если бы звездная жизнь существовала, она эволюционировала бы невероятно быстро. Космические ожерелья могут быть крайне недолговечными по меркам звезды, но если они размножаются достаточно быстро, вид в целом может существовать долго. И за счет большого количества поколений, сменяющихся за короткое время, такая жизнь могла бы достичь невероятной сложности и, возможно, разума.
Как пишут авторы: «Любой биологический организм, рассматриваемый индивидуально, нестабилен. По сравнению с продолжительностью жизни звезды его жизнь — мгновенная вспышка света во тьме. Важно то, что такая вспышка успевает произвести больше вспышек прежде, чем угаснет, обеспечивая долгую жизнь вида».
Заглядывая в будущее
Гипотеза о жизни внутри звезд пока остается на грани между наукой и научной фантастикой. Но история науки не раз показывала, что самые безумные идеи иногда оказывались прозрениями.
Может быть, мы стоим на пороге революции в астробиологии. Возможно, нам придется расширить само понятие жизни, включив в него формы существования, основанные не на углероде и воде, а на совершенно иных принципах.
Пока ученые предлагают искать признаки такой жизни, наблюдая за звездами с аномальным поведением. Если гипотеза верна, то звезды, содержащие нуклеарную жизнь, должны остывать быстрее и демонстрировать необъяснимые флуктуации яркости.
Эта идея возвращает нас к старой мысли, что сами звезды могут быть живыми существами — мысли, которая встречается в мифологиях многих народов. Только теперь эта идея получает современное научное обоснование.
Возможно, ответ на вопрос Ферми "Где все?" всегда был прямо перед нами, освещая наш путь каждый день. Может быть, нам стоит перестать искать себе подобных на далеких планетах и присмотреться к тому, что кажется нам совершенно обыденным — к звездам, этим гигантским термоядерным реакторам, которые, как выясняется, могут быть не просто источниками света и тепла, но и колыбелями совершенно иной, непостижимой для нас формы жизни.
И пусть это всего лишь гипотеза, сама возможность такого радикального пересмотра наших представлений о жизни во Вселенной заставляет нас задуматься: насколько мы ограничены земным опытом в поисках внеземного разума? Может, пора взглянуть на небо другими глазами?