Представьте, что вы смотрите на Землю издалека, где видны голубой шар, облака, океаны… и главный вопрос: а можно ли понять по одному лишь свету, есть ли там жизнь?
Учёные как раз попытались смоделировать такой сценарий: как выглядела бы Земля из космоса, если бы жизнь на ней вообще никогда не появилась — ни бактерий, ни растений, ни нас. И вывод получился неожиданным: в большинстве «видимых издалека» параметров такая Земля могла бы остаться вполне похожей на привычную — с одной большой, но очень важной оговоркой.
Зачем вообще считать «Землю без жизни»
Это не игра в альтернативную историю. Астрономам важно понимать, смогут ли будущие телескопы отличить планету, где жизнь есть, от планеты, где она только может быть — по тому, как планета отражает свет своей звезды.
Отсюда идея: взять условную доиндустриальную Землю, убрать из картины жизнь как фактор — и посмотреть, что изменится в принципиально наблюдаемых характеристиках.
Что именно моделировали
Авторы работы (её текст выложен на arXiv) выбрали 19 ключевых факторов, характерных для Земли и потенциально различимых при наблюдениях из других звёздных систем.
Дальше они оценили, как эти параметры менялись бы на протяжении 4,5 миллиарда лет (то есть примерно возраст Земли), и посчитали, отразятся ли изменения в спектре отражённого излучения планеты — именно это и будет «языком», на котором с нами разговаривают экзопланеты.
Главный неожиданный вывод
По расчётам авторов, для сохранения потенциально пригодных условий на планете типа Земли жизнь может быть не обязательна.
Из 19 признаков по-настоящему резко отличался фактически один: кислород в атмосфере. Если нет фотосинтеза — нет и привычного нам кислорода в тех количествах, которые видны в спектре.
Авторы отмечают, что наличие или отсутствие кислорода должно быть хорошо различимо по спектрам экзопланет уже телескопами 2040-х годов.
Удар по «гипотезе Гайи»
Такие результаты идут вразрез с популярной идеей, которую часто называют гипотезой Гайи: в общих чертах она говорит о том, что жизнь сама поддерживает пригодные для жизни условия, стабилизируя планету как систему.
Авторы делают вывод, что в общем виде эта гипотеза неверна, и приводят аргументы, где жизнь на длинных дистанциях способна действовать против собственной «стабильности»: например, обсуждают роль морского планктона в захоронении дефицитных веществ и антропогенное глобальное потепление как эффект деятельности разумной жизни.
Но в статье есть важные «но»
Сама идея моделирования — сильная. Но в тексте отмечены допущения, из-за которых выводы могут быть спорными.
Например, авторы предполагают для безжизненной Земли равновесную температуру около 0°C, но при этом выше порога глобального оледенения. Однако приводится аргумент, что ещё климатолог Михаил Будыко показывал: при определённом расположении суши даже средние +6°C могут запустить глобальное оледенение — и это плохо стыкуется с тем, что геологические данные не дают следов оледенения на Земле до 2,4 миллиарда лет назад.
Ещё один спорный момент — альбедо (отражающая способность). В тексте указано, что до появления жизни Солнце светило слабее, но Земля всё равно не была «снежком», а до фотосинтеза, активно связывающего парниковые газы, оледенений не было. Из этого делается вывод: без жизни и сегодня могло бы быть меньше снежного покрова, а значит альбедо могло бы заметно отличаться — и это как раз один из параметров, который теоретически можно отслеживать издалека.
Также критикуются некоторые контрпримеры против гипотезы Гайи: например, про планктон уточняется, что его «захоронение микроэлементов» связано с нынешними необычно холодными и щелочными условиями глубокого океана, тогда как в более тёплые эпохи океаническое дно было теплее и останки активнее растворялись, возвращая вещества в оборот.
Почему это всё равно очень интересно
Даже если часть допущений окажется неточной, сама постановка задачи важна: мы учимся понимать, какие признаки жизни вообще реалистично искать на планетах земного типа.
И, похоже, один из самых «читаемых» маркеров — это кислород. Но вокруг него сразу возникает интрига: если мы увидим планету без кислорода, это точно «мертвая» планета — или просто мир на другом этапе своей истории?
Вопрос вам
Как думаете, «Земля без жизни» выглядела бы для нас узнаваемой на снимке издалека?
Пишите ответы в комментариях — интересно сравнить мнения. И если хотите больше таких разборов научных новостей простым языком, подписывайтесь на канал.