С жизни придётся начать, ибо данный вопрос всё равно возникнет. Попытки представить «гидросферы» из иных, помимо воды, жидкостей, неизбежно ведут к попыткам представить рыб в этой «не воде». Жизнь же – вопрос мучительный. Стоит затронуть данную тему, непременно найдётся читатель не знающий, что такое «жизнь», не способный самостоятельно с помощью поисковика поправить дело и, как следствие, досаждающий окружающим идиотскими вопросами.
Следовательно, жизнь. Жизнь это то, что мы данным словом называем. Никакой другой «жизни» нет и не может быть. В космосе (да и на Земле, если поискать) наверняка найдётся много такого, чего мы даже представить не можем, поскольку ранее с подобным не сталкивались. Но тут уж найденному придётся придумывать новое название. Ведь это гарантированно не может быть жизнь. С жизнью-то мы сталкивались и представить её можем в мельчайших подробностях.
Мы все, каждый из нас, знаем что такое «жизнь», – если бы мы не знали это абсолютно точно, то не могли бы с брезгливым беспокойством искать признаки жизни в кастрюле трехдневного супа, или же с куда более благосклонным интересом на Марсе. Зная, что такое жизнь, мы знаем и какие у неё признаки.
Жизнь это реакция автокатализа, – когда одна огромная сложная молекула лепит другую по собственному образу и подобию. И столь длинный заход был нужен, чтобы во всеоружии подойти к центральному тезису. Жизнь неотделима от жидкости. Причём, далеко не любой.
Не отделима от жидкости, поскольку только в жидкой среде очень большие молекулы сохранят достаточную мобильность, чтобы собраться в гигантскую. В твёрдом веществе отсутствует подвижность реагентов, газ же не даёт достаточной опоры. Взвешенные в нём тяжёлые молекулы осядут… как, впрочем, пусть медленнее, и в жидкости, если она не работает как эффективный растворитель.
То есть, жидкость должна выполнять функции растворителя. А к тому же, не быть слишком холодной или горячей. Холод замедляет химические реакции, ибо движение молекул в среде – тепловое. Высокая же температура – естественный враг сложности. Макромолекулы на основе углерода по наблюдениям земных экстремофилов выдерживают нагрев до 140 градусов. А экстремофильным бактериям и археям вполне можно верить. Если бы физика позволяла, они бы приспособились и к +160.
...Ну и ещё одна очевидная черта «жизнетврящей» жидкости – она должна иметься в наличии. Соответственно, все жидкости перебирать смысла нет. Достаточно остановиться на нескольких, которые могут встречаться в планетарных условиях в товарных количествах.
Жидкостей же распространённых космически, действительно, немного. И не все из них с «жидкостью» ассоциируются. Однако же, например, кремнезём (SiO2) на всех каменистых планетах встречается (или встречался) в форме расплава, и на телах, недра которых активны, может образовывать реки, озёра, а на «бешеной» Ио даже небольшие моря. Но что толку, если это – расплав. Магма светится, значит, часть атомов в ней ионизированы. Сложные соединения (включая соединения на основе кремния, о чём часто забывают) в таких условиях не могут существовать.
Туда же и жидкий водород, образующий слой между сверхкритической и твёрдой фазой на газовых гигантов. В нём даже молекула воды не выживет.
Соответственно, можно пропустить и воду. Это самое распространённое соединение во вселенной, замечательный растворитель, но сейчас-то речь именно не о воде.
...Из прочих же вариантов остаются серная кислота и жидкие газы. В частности, озёра серной кислоты могли бы появиться на Венере при очень незначительном изменении вводных. Сейчас кислотные облака проливаются дождями, но капли не достигают поверхности планеты, испаряясь ещё до этого. При небольшом же снижении температуры при характерном для Венеры давлении серная кислота смогла бы оставаться жидкой. Она и при нормальном-то давлении при 337 градусах кипит.
При этом, серная кислота – тоже отличный растворитель, вполне подходит для макромолекул на основе углерода, и считается наиболее перспективной средой для «альтернативной биохимии»… Недостаток данного соединения в излишней химической активности. Так что, и существовать кислотные озёра могут только на Венере, – на планете, где вода «сгорела», разложившись на покинувший атмосферу водород, и кислород, который окислил всё что этому поддавалось хотя бы теоретически, – даже в верхней мантии. На любой другой планете, – на Земле, например, – образующаяся в атмосфере серная кислота, выпадая на поверхность, тут же реагирует и минерализуется.
...Ну, и, опять-таки, «озёра». Не моря. Серы реально в космосе не столько, сколько для образования океанов на планетах нужно. Хватит ли озёр для зарождения жизни?.. Наверняка, раз уж на Земле жизнь появилась прежде морей. Хватит ли для развитие чего-то более интересного, нежели микроорганизмы? Вряд ли.
Следующий кандидат – этан. Моря из жидкого газа мы имеем на Титане. Но этан не выдерживает критики, как растворитель. Ксенобиологи успешно борются с данной проблемой, помещая в жидкий этан капли фосфина. Однако, с низкой температурой что-то сделать сложнее. Изощряясь с катализом реакций земные растения могут компенсировать снижение температуры на 20 градусов, – но не на 200 же. Кроме того, и такая адаптация требует времени, при температуре же жидкого этана оно слишком долго тянется.
...В комментариях отметили, что тут лучше бы зашёл не этан, а этанол. Охлаждённый этанол, вообще, хорошо белковым телам заходит. И не только как растворитель. Но, в отличие от этана, он не везде есть. Сообщения, что спирт обнаружен в туманностях надо понимать правильно: аминокислоты там тоже, например, обнаружены.
Аналогичные проблемы с азотом, моря из которого плескались на Тритоне всего один миллиард лет назад. Одновременно это и слишком холодная среда, и растворитель негодный. Но совсем другое дело – аммиак. В жидкую фазу он переходит при температуре от -77 до -33 градусов. И это космически распространённое соединение, – одно из основных, а точнее, третье по распространённости после воды и метана.
С аммиаком, однако, не получится. Ибо, во-первых, даже в своей температурной нише он неотделим от воды. Которая в смеси с аммиаком тоже не замерзает… Что исключает для жизни целесообразность адаптироваться именно к аммиаку. Плюс, аммиачно-водные слои характерны для мантий ледяных лун. На поверхности же аммиак просто «не живёт». Слишком нестойкое соединение. Иначе, откуда бы азотные атмосферы взялись на Земле и Титане, и азотные моря на Тритоне?
Можно вспомнить ещё и об углекислоте, которую также получается загнать в жидкое состояние в температурном диапазоне между 31 и -57 градусами при высоком (десятки атмосфер) давлении. На венероподобной планете, будь она много дальше от Солнца, такие условия могли бы сложиться… Но тогда там не было бы такого количества углекислоты, – будь на планете холодно, вода конденсировалась бы и не «сгорела» бы. Плюс, жидкая углекислота – растворитель не худший, однако, и не вполне отвечающий требованиям.
...И всё? Внезапно, да. В товарных количествах, не считая, разумеется, водорода и гелия, в космосе доступны вода, метан, аммиак, углекислота, кремнезём и железо… Бонусом, однако, идёт серная кислота, не относящаяся к числу небулярных соединений. О ней бы никто не вспомнил, если бы не наблюдение кислотных облаков не Венере. То есть, – теоретически, – на очень странных планетах (Венера – очень странная) могут встречаться и жидкости «планетарные». Однако помимо условия «экзотичности» планеты, тут появляется и второе, – никакой «планетарной» жидкости заведомо не хватит на океан.
Наконец, придётся сказать и несколько слов об альтернативной биохимии. Выше речь шла о жизни только углеродной. И предыдущий абзац поясняет почему. В космосе море метана и продуктов его реакций с фосфином и аммиаком, – сложных углеводородных молекул. Но никаких кремневодродов или сложных соединений азота (не на основе углерода) там нет.
