Когда мы говорим о жизни во Вселенной, первое, что приходит в голову - это зелёные человечки. Но реальность гораздо интереснее. В Солнечной системе и за её пределами существует множество мест, где теоретически может существовать жизнь разной степени сложности - от бактерий до организмов, которые мы можем только попытаться себе представить. И эти потенциально обитаемые миры находятся совсем недалеко от нас.
Микробы на заднем дворе:
Начнём с самого близкого к нам небесного тела - Луны. Ещё несколько лет назад казалось, что она абсолютно точна необитаема: лунный реголит, вакуум, температуры, которые прыгают от минус 170 до плюс 120 градусов Цельсия. Казалось бы, ничего живого здесь быть не может. Но астрономы упускали из виду одну небольшую, но важную деталь.
В нескольких лунных кратерах на полюсах, особенно в районе Южного полюса (кратера Шеклтон и Фаустини) существуют области, куда никогда не проникает солнечный свет. Это происходит из-за того, что ось вращения Луны наклонена всего на 1,5 градуса по отношению к Солнцу, в то время как у Земли этот угол составляет 23,5 градуса. В результате в этих кратерах существуют постоянно затенённые зоны.
Исследования, проведённые учёными из США и Канады, дали удивительный результат: земные микробы, попавшие туда в результате ударов метеоритов или космических аварий, теоретически могли бы живать в таких зонах в течение десятилетий. В этих кратерах нет ультрафиолета, нет космических лучей, нет экстремального перепада температур. Есть только вечный холод, вода в виде льда и покой. Для некоторых микроорганизмов этих условий достаточно.
Простейшие растения и примитивные организмы:
Переместимся чуть дальше - на Марс. Это планета, которую часто называют кандидатом на колонизацию, и этот статус дан ей не без оснований. Хотя атмосфера здесь разреженная, а температура зимой достигает минус 140 градусов, есть факты которые которые даёт надежду.
В 2024 году американские учёные обнаружили, что при определённых условиях на Марсе могли бы жить фотосинтезирующие микроорганизмы. Представьте себе: под марсианским льдом, в микроскопических полостях с талой водой, освещённых слабым марсианским солнцем, могут жить цианобактерии и водоросли. Лёд при этом защищает их от солнечной радиации. А углекислый газ, которым богата марсианская атмосфера, был бы для них пищей. Эти организмы могли бы впадать в спячку, когда вода в полостях снова замерзает.
Конечно, для того, чтобы эта теория оказалась реальностью, нужно, чтобы сошлись в одной точке множество случайных факторов. Но теоретическая возможность такой жизни есть. Однако пока мы ещё не говорим о полноценных растениях в понимании цветов и кустарников. Это всё ещё микромир. Полноценные растения требуют большего.
Где порыбачить в космосе?
Теперь прыгнём дальше от Земли и поговорим о местах, где уже может быть жизнь, похожая на более сложные земные организмы. В этом вопросе на первое место выходят спутники газовых гигантов.
Европа и Энцелад:
Спутник Юпитера Европа давно привлекает внимание астрономов. Под его ледяной корой толщиной 10-30 километров скрывается огромный океан - в нём воды в два раза больше, чем во всех земных морях вместе взятых! Этот океан не просто ледяное кладбище. Благодаря приливным силам Юпитера дно этого океана разогревается, создавая условия, похожие на гидротермальные источники в земных морях.
Спутник Сатурна Энцелад также скрывает под слоем льдом жидкий океан, из которого периодически в космос извергаются струи воды. Исследования показали, что в этих выбросах содержится огромное количество органических соединений - строительный материал для жизни. Туда входят аминокислоты и углеводороды.
На этих спутниках могут обитать микробы, а так же есть условия для более сложной жизни: питательные вещества, энергия от подводной вулканической деятельности, вода. Предполагается, что на Энцеладе существует высокая концентрация фосфора и других необходимых для жизни элементов.
Интересно, что на Энцеладе жизнь может использовать ферментацию - процесс, похожий на то, как работают дрожжи при производстве пива. Для этого кислород не требуется! Это существенно расширяет вероятность обитаемости.
Титан:
Теперь переместимся на Титан - крупнейший спутник Сатурна. Это совершенно особенное место. На его поверхности нет привычных нам жидкой воды - вместо этого там текут реки из жидкого метана и этана. Атмосфера состоит из азота с туманом из сложных органических молекул.
Может ли там быть жизнь? Ученые применили биоэнергетическое моделирование. И получили удивительный результат: да, жизнь возможна! Но с большим «но».
Под льдом толщиной в 500 километров скрывается ледяной подземный океан жидкой воды. Микробы, которые могут использовать брожение (тот самый процесс, что работает без кислорода), теоретически могут там существовать. Вопрос в количестве. По расчётам, вся биомасса этого предполагаемого микробного населения составила бы всего несколько килограммов на весь огромный океан. Концентрация составила бы, в среднем, одну живую клетку на один литр воды.
Почему так мало? Потому что органика с поверхности Титана, которой там, казалось бы, в изобилии, не может легко проникнуть сквозь толстый ледяной панцирь в лежащий ниже океан. Метеориты, падая на Титан, создают временные пробоины в ледяной коре - «талые бассейны» - но через них попасть в океан успевает совсем небольшое количество органики.
Несмотря на кажущееся неудачу, Титан остаётся уникальной лабораторией. Он похож на молодую Землю с её необычной для вселенной органической химией и водяным океаном.
Экзопланеты:
Выйдем за пределы Солнечной системы. Ближайшая потенциально обитаемая экзопланета - это Проксима Центавра b, расположенная всего в 4,2 световых годах от нас. Это суперземля (тяжелее нашей планеты, но легче Нептуна), которая находится в зоне обитаемости красного карлика Проксима Центавра.
Зона обитаемости - это расстояние от звезды, где температура позволяет жидкой воде существовать на поверхности планеты. Но здесь есть проблема, которая называется приливным захватом. Если планета находится слишком близко к звезде (а в случае красных карликов это неизбежно), она всегда повёрнута к звезде одной и той же стороной - как Луна к Земле.
Одна сторона такой планеты находится в вечном дне, другая - в вечной ночи. Если у планеты есть достаточно плотная атмосфера, она может перераспределять тепло, но в этом случае вероятны постоянные ураганные ветра. Более-менее приемлемые условия могут быть только в узкой полосе на линии между днём и ночью.
На такой планете жизнь должна быть чрезвычайно экстремофильной - адаптированной к чудовищным условиям.
Но не будем ставить крест на красных карликах. Система TRAPPIST-1 включает семь планет размером с Землю, вращающихся вокруг ультрахолодного красного карлика, расположенного в 40 световых годах от нас. Сразу три из них: TRAPPIST-1e, f и g - находятся в зоне обитаемости. Это уникальная ситуация: у нас есть целая система, где теоретически могут обитать разные типы жизни на разных планетах.
K2-18b:
Недавние открытия совершенно потрясли научный мир. На суперземле K2-18b, находящейся в 124 световых годах от Земли, телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил в атмосфере метан и углекислый газ - вещества, которые на Земле производят морские бактерии и планктон!
Это не означает, что там точно есть жизнь. На Земле эти вещества образуются биологически, но они могут возникнуть и другим путём. Однако концентрация этих газов в атмосфере K2-18b в тысячи раз превышает земную. Если это продукт жизнедеятельности, то планета должна кишить бактериями.
K2-18b - это именно то место, которое древние биологи назвали бы гикеанским миром (гипотетическая планета с глобальным океаном) . Возможно, это огромный океан, скрытый под толстым облачным слоем. Может быть, в нём плавают рыбоподобные существа? Может быть, там есть растения, которые ловят неяркий свет красного карлика?
Пока это только предположения. Но когда астрономы говорят, что «это самый убедительный на сегодняшний день результат», это звучит обнадёживающе.
Млекопитающие и сложные позвоночные:
Теперь поднимемся на вершину пищевой цепи. Если на какой-то планете развилась полная экосистема - растения, растительноядные животные, хищники - то теоретически могут появиться и млекопитающие. Но здесь нам нужны очень специфические условия, которые редко встречаются в космосе.
Главное требование - долгая и стабильная история развития. На Земле млекопитающим понадобилось 300 миллионов лет, чтобы выйти из воды на сушу, и ещё столько же, чтобы стать доминирующим видом. Это требует того, что астрономы называют "долгожданной звездой". И здесь красные карлики как раз выигрывают: они горят медленнее, чем Солнце. Если простейшая жизнь возникла на планете красного карлика, то у неё есть в запасе не миллиарды, а триллионы лет для эволюции.
Другое важнейшее условие - стабильная атмосфера и магнитное поле, защищающее от звёздного ветра и космических лучей. К сожалению, красные карлики зачастую характеризуются частыми и мощными вспышками, которые могут сносить атмосферы своих планет в космос. Однако если планета обладает достаточно плотной атмосферой и сильным магнитным полем, это может её защитить.
Наиболее вероятным кандидатом на этот день остаётся планета TOI-700 d, находящаяся в 101 световом году от нас. Её температура колеблется от 0 до 40 градусов Цельсия - почти идеально. Если бы мы могли взглянуть на эту планету через мощный телескоп, то, возможно, увидели бы леса, реки и, кто знает, стада каких-то инопланетных млекопитающих, скачущих по зелёным равнинам под слабым красным светом их звезды.
Каким могут быть эти существа? Это вопрос. Если планета с большей гравитацией, чем Земля (а многие суперземли таковы), то животные на ней будут приземистыми, мощными, с короткими конечностями - похожие на земных барсуков или кротов, выросших до размеров тигра.
Главное: млекопитающие или подобные им существа требуют не просто жизнепригодности, а "идеальной" планеты. А это очень редкое сочетание благоприятных обстоятельств.
Заключение:
Когда мы смотрим на всю эту палитру потенциально обитаемых миров, становится понятно: жизнь, скорее всего, не такое уникальное явление, как учёные думали раньше. Она может быть везде, где есть два простых ингредиента: источник энергии и вода (или хотя бы жидкая среда).
От микробов в вечно замёрзших лунных кратерах до гипотетических сложных организмов в метановых озёрах Титана, от бактерий под марсианским льдом до возможных обитателей далёких водяных миров - Вселенная намного более пригодна для жизнью, чем мы предполагали ещё несколько десятилетий назад.
Если жизнь действительно распространена во Вселенной, то статистически мы просто обязаны её найти. Вопрос уже не в том, есть ли она там, а в том, когда мы её обнаружим.
Если тема понравилась, почитайте ещё:
- Комета из глубокого космоса: чем на самом деле уникальна 3I/ATLAS.
- Комета C/2025 K1 (ATLAS) распадается в прямом эфире.
Завтра на канале:
Подписывайтесь на канал, завтра мы расскажем про первую в мире летающую крепость.
Ваше мнение:
Как вы думаете - одинок ли человеческий разум во вселенной? Пишите Ваши версии в комментариях 👇