Есть мнение, что стоит написать статью про то, возможна ли жизнь на газовых гигантах, и нет ли в частности среди «газовых» планет таких, на которых нашлась бы и твёрдая поверхность. Хотя бы в виде «летающих островов». Это вопросы, ответы на которые должны быть очевидны постоянным читателям. Да, собственно, они много раз уже затрагивались в разных публикациях… Однако отдельной статьи о газовых гигантах в рубрике «Внеземная жизнь», всё-таки, нет.
Следовательно, о том почему такие вопросы задаются. На Юпитере действительно есть условно «жизнепригодный» ярус, где наличествует вода, – пусть и в капельной форме, в виде слоя облаков, – температуру можно назвать «комнатной», а давление на уровне не многим выше одной атмосферы. То есть, полностью отсутствуют обычные для внеземелья «вызовы». Даже радиации нет, – всем бы такие радиационные пояса, как у Юпитера.
В свою очередь на Уране и Нептуне наличествует вода… Но там, правда, это сверхкритическая вода, одновременно кипящая и конденсирующаяся в условиях запредельных температуры и давления. И скоро превращающаяся в твёрдое вещество – суперионный лёд… Это всё, скорее, не про жизнь, а к вопросу про «твёрдую поверхность». В принципе, и ядро из чёрного водорода на Солнце «твёрдое». Как минимум, по механическим свойствам. Вот и на Юпитере жидкий водород в глубинах затвердевает под давлением, а под ним ещё размытое в массе водорода ядро из металлов и силикатов. Тоже твёрдое, что характерно. Ведь даже в центре Земли внешнее ядро из жидкого металла превращается в твёрдое под высоким давлением. В недрах гигантов температура выше, но и давление – ещё выше.
Таким образом, вопрос о наличии твёрдой поверхности у газовых гигантов одновременно и сложный и простой. Но в контексте проблемы внеземной жизни сложности тут не имеют значения. Их можно пропустить. Если же просто, – нет у гигантов поверхности…
В том числе и «летающих островов». Это очевидно. Парить за счёт архимедовой силы в атмосфере из водорода нельзя. К тому моменту, когда водород сгущается до состояния жидкости способной сравниться по плотности с камнем, это уже плазма. Таковы условия, например, в конвективной зоне на Солнце.
...Жидкая поверхность, впрочем, есть у субгигантов, водяных «суперземель» – гикеанов. Если масса планеты превосходит земную не больше чем в 10 раз, происходит разделение на атмосферу (преимущественно гелиевую) и водяную «мантию». Но потому-то гикеаны и не газовые гиганты, что на них всё не так. Субгиганты в любом случае заслуживают рассмотрения в отдельной публикации.
Следовательно, о газовых гигантах. На одних из них есть «комфортный» слой с капельной водой и нормальными температурой и давлением. На других нет. Вообще, гиганты разными бывают. Но смысл напрягать фантазию, если самый известный и близкий гигант нужные условия предлагает? Едва ли можно представить себе газовую планету с ярусом ещё более «землеподобным». Куда уж «более»?
Что же касается водяного яруса на Юпитере, то и он, всё-таки, не пригоден для земных бактерий. Есть у нас такие бактерии, – размножающиеся именно в облаках, в крошечных капельках воды. И температура в облаках Юпитера их устроила бы. Но свет на глубину слоя водяных облаков на Юпитере не проникает. А чем в облаках заниматься, кроме фотосинтеза?
С хемосинтезом, который до изобретения фотосинтеза был основой жизни на Земле, и из которого, в принципе, фотосинтез только и может развиться, в атмосферах гигантов тоже сложно. Атмосферы эти восстановительные – водородные. Только восстанавливать там нечего. В принципе, химические реакции там идут постоянно, какие-то соединения синтезируются в глубинах, возносятся восходящими потоками, там разлагаются. Но процессы это малоизученные и абсолютно «не земные». К земной биохимии отношения не имеющие. Так что…
Это первое: все ксенобиологические теории, преследующие цель «населить» планеты гиганты, подразумевают некую альтернативную биохимию. Только так. В рассуждениях о жизни на Марсе, на Европе, на Энцеладе, воображение отталкивается от реальности. Во всех случаях имеется ввиду, что это понятная нам жизнь на основе ДНК. Но на Юпитере или на Титане, несмотря на огромные различия в условиях, такой подход не будет работать совершенно одинаковым образом.
...Однако если мы говорим о биохимии альтернативной, то привязка к ярусу с землеподобными условиями теряет смысл. Не факт, что именно он для альтернативных не-ДНК бактерий наиболее благоприятен. Факт лишь то, что вся альтернативная биохимия – область слишком смелых и беспочвенных, в принципе, гипотез. Возможное от невозможного тут отличить слишком трудно… Но попробуем.
Я бы выбрал отправной точкой в рассуждениях то обстоятельство, что альтернативная биохимия (в тех условиях, для которых её пытаются приспособить) не может быть эффективнее «ДНК-биохимии» в земных условиях. Потому что у нас хорошая биохимия, завязанная на окисление свободным кислородом, – реакцию с максимальным выходом энергии. Вообще, всё делается просто, надёжно и со вкусом, в лоб, – любые альтернативы сложнее. А тут ещё и восстановительная, работающая заведомо хуже… И что из этого следует?
Следует, что если мы не видим (наблюдаем инструментальными методами, но глазами не видим) жизнь в облаках Земли, то и в облаках Юпитера мы её подавно не увидим. Эффективность хемосинтеза заведомо меньше эффективности фотосинтеза, даже не считая длинного ряда отягчающих обстоятельств. Соответственно, биомасса на кубический метр будет меньшей… Да хоть бы и просто «не большей».
Есть ли на Земле животные, питающиеся атмосферными бактериями или взвешенными в воздухе спорами (их масса в 100-1000 раз значительнее)? Нет. Плотность органических частиц в газовой смеси слишком низка… Следовательно, в атмосфере Юпитера могут (теоретически, и это очень смелая, не проработанная теория) существовать синтезирующие микроорганизмы, но не будет животных.
Тем более на Юпитере не будет гигантских животных. На Земле есть живые аэростаты? Нет. А у нас-то это даже могло бы работать. Водород легче воздуха. Но на Юпитере, – в водороде-то и при высокой силе тяжести, – дирижабль упадёт, как камень. Можно поизвращаться с наполнением пузыря тем же водородом, но горячим. Однако, снова вспомним про эффективность решения. Мало чтобы оно просто «как-то работало». Надо чтобы оно работало не «как-то», а качественно лучше, чем пузырь с водородом на Земле… Это объяснило бы, почему у нас нет летающих медуз, а на Юпитере они есть…
Но лучше-то не получится.