Земля — единственная известная нам обитаемая планета, и около двух третей её поверхности покрыто океанами. Остальное — суша. Это значение выглядит удивительно «средним»: не почти вся вода и не почти вся суша. Но случайно ли такое соотношение? Или именно планеты с похожим балансом воды и континентов чаще всего становятся домом для разумных существ?
Этому вопросу посвящено новое исследование, в котором учёные попытались разобраться, связано ли существование наблюдателей вроде нас с долей суши на планете — и если да, то каким образом.
Один факт, с которого всё начинается
В распоряжении науки есть всего один надёжный пример обитаемой планеты — Земля. Мы точно знаем только одно: разумные наблюдатели появились на мире, где доля суши составляет около 29%, а остальное — океаны.
Авторы исследования сознательно отказались от сложных предположений о геологии, глубине океанов или эволюционных преимуществах суши. Вместо этого они выбрали максимально осторожный подход: использовать только сам факт нашего существования и наблюдаемую долю суши на Земле.
Четыре возможных сценария обитаемых миров
Учёные рассмотрели четыре простые модели, описывающие, на каких планетах наблюдатели могут возникать чаще:
Континент-центричная модель
Чем больше суши, тем выше вероятность появления разумной жизни.
Океан-центричная модель
Наоборот, преимущество имеют миры, покрытые водой.
Равноцентричная модель
Наиболее благоприятны планеты с примерно равным соотношением океанов и материков.
Безразличная модель
Вероятность появления наблюдателей никак не зависит от доли суши.
Это интересно... Границы обитаемости: как учёные меняют представления о «жизненных» зонах вокруг звёзд при изучении экзопланет
Каждая из этих моделей проверялась с помощью байесовского анализа — метода, позволяющего сравнивать гипотезы даже при крайне ограниченных данных.
Что говорит Земля сама о себе
Когда реальное значение земной суши (29%) подставили в расчёты, оказалось неожиданное: ни одна модель не получила решающего преимущества. Земля не даёт сильных доказательств в пользу какого-то одного сценария.
Тем не менее появились два устойчивых вывода:
- Континент-центричная модель проигрывает всем остальным. Если бы разумная жизнь почти всегда возникала на планетах с большим количеством суши, наше существование на океанической Земле выглядело бы маловероятным.
- Равноцентричная модель слегка предпочтительнее остальных. Хотя эффект слабый, планеты с балансом воды и суши выглядят немного более согласующимися с нашим положением.
Слишком крайние гипотезы не проходят проверку
Авторы пошли дальше и проверили более радикальные варианты. Например, что если подавляющее большинство обитаемых планет — почти полностью сухие миры?
Оказалось, что такие крайности уже противоречат самому факту существования Земли. Если бы типичная обитаемая планета имела более 80% суши, вероятность оказаться на Земле с её океанами была бы слишком мала. Такие модели можно отвергнуть даже на основании одного-единственного примера — нас самих.
А если добавить ещё одну планету?
Исследование также рассматривает гипотетические будущие данные. Например, что изменится, если когда-нибудь будут найдены убедительные следы жизни на древнем Марсе.
Если окажется, что Марс в прошлом был обитаемым и при этом имел очень малую долю суши, это резко усилило бы аргументы в пользу океан-центричных миров. Даже один дополнительный пример способен заметно изменить баланс гипотез.
Сколько планет нужно для уверенного вывода
Особый интерес представляет проверка идеи «золотой середины» — что жизнь предпочитает планеты с балансом суши и океанов. Расчёты показывают, что для уверенного вывода потребуется около десятка обитаемых экзопланет, у которых можно будет определить долю воды и материков.
Это интересно... Машинное обучение выходит на охоту: как астрономы находят «странные» экзопланеты
Это важный ориентир для будущих космических миссий, которые планируют напрямую изучать землеподобные миры у других звёзд.
Итог
Исследование показывает: промежуточная доля суши на Земле сама по себе не является доказательством уникальной «тонкой настройки». Однако она уже позволяет исключить некоторые крайние сценарии и задать чёткие цели для будущих наблюдений.
Даже один-единственный пример обитаемой планеты может многое рассказать о Вселенной — если задать ему правильные вопросы.