Добавить в корзинуПозвонить
Найти в Дзене
Цитадель адеквата

Насколько древней может быть жизнь во вселенной?

Вопрос, когда во вселенной могла возникнуть первая жизнь, была задан в комментариях, и это хороший вопрос. Коротко ответить на который возможно словами «давно, но не сразу». Собственно, и не сразу появились и каменистые планеты. ...И начать, соответственно, придётся с планет. В настоящий момент известно, что первые звёзды – население III – загораются во вселенной 13.6 миллиарда лет назад. Но они точно не имели планет, так как остаточные диски не образуются у молодых звёзд массой больше четырёх солнечных. Все же звёзды населения III были гипергигантами. Да и взрывались они почти сразу, – через 10-100 тысяч лет. Однако сразу за ними появились и первые настоящие звёзды, – «население 2.5». Некоторые из них дожили до наших дней и найдены в окрестностях ядра Млечного Пути… Но у них ещё тоже, скорее всего,не было планет. Как минимум, твёрдых. Окончательной ясности в данном вопросе нет, но наблюдения формирующихся экзосистем свидетельствуют в пользу того, что даже рост газовых гигантов начин

Вопрос, когда во вселенной могла возникнуть первая жизнь, была задан в комментариях, и это хороший вопрос. Коротко ответить на который возможно словами «давно, но не сразу». Собственно, и не сразу появились и каменистые планеты.

-2

...И начать, соответственно, придётся с планет. В настоящий момент известно, что первые звёзды – население III – загораются во вселенной 13.6 миллиарда лет назад. Но они точно не имели планет, так как остаточные диски не образуются у молодых звёзд массой больше четырёх солнечных. Все же звёзды населения III были гипергигантами. Да и взрывались они почти сразу, – через 10-100 тысяч лет. Однако сразу за ними появились и первые настоящие звёзды, – «население 2.5». Некоторые из них дожили до наших дней и найдены в окрестностях ядра Млечного Пути… Но у них ещё тоже, скорее всего,не было планет. Как минимум, твёрдых.

Окончательной ясности в данном вопросе нет, но наблюдения формирующихся экзосистем свидетельствуют в пользу того, что даже рост газовых гигантов начинается с твёрдого ядра. Газ собирает уже тело достаточно массивное, чтобы удержать его. В противном же случае газовые кольца рассеиваются под давлением излучения звезды. И, хотя, в принципе, для появления массивного планетоида не обязательно требуется пыль из металлов и силикатов, – на большом удалении от светила пыль может быть заменена снегом, – для появления в диске снега тоже требуются «металлы» – химические элементы тяжелее гелия. Без углерода не будет метана, а без кислорода воды.

Металлы же накапливались во вселенной постепенно. Если взять Млечный Путь (а едва ли где-то ситуация менялась существенно иначе), то 11 миллиардов лет назад металлов было в 10 раз меньше, а 12 миллиардов лет назад – в 100 раз. Именно в этот период в гигантских галактиках рождения звёзд становится явлением массовым. Первые же 1.8 миллиарда лет во вселенной дело шло (причём, пока непонятно, почему вообще шло) медленно, – 13 миллиардов лет назад металлов было меньше в 10 000 раз, а на заре времён – в 100 000 раз.

Между тем, в составе всех планет Солнечной системы металлов, – причём, вместе с водородом, который они могут связать, – всего 60 земных масс, в том числе 15-20 земных масс минерального вещества. Поделив это на 100 (начало эпохи рождения звёзд гало галактики), докинув ещё порядок, – известно, что масса диска, а значит и планет, по отношению к массе звезды может быть намного выше, чем получилось у Солнца, – мы получаем величины вполне разумные. Землеподобные планеты уже 12 миллиардов лет назад появляться могли. С малой, правда, вероятностью. Но она точно не нулевая.

Если же брать более древние эпохи, то выводы, скорее, неутешительны. Едва ли «твёрдые» планеты (кроме «полтергейстов» у нейтронных звёзд) старше 12.5 в принципе могут существовать. Их ещё не из чего было сделать… Впрочем, и газовые гиганты огромного возраста должны быть большой редкостью.

...Второе ограничение – сложные соединения углерода, послужившие основой жизни на Земле. Кого-то, конечно, опять переклинит, – что может быть жизнь на другой химической основе. Но данное замечание совершенно не в тему. Для иной основы потребуются сложные молекулы на основе не углерода, а чего-то другого, – однако, таких-то в туманностях и сейчас нет.

Раньше даже с космически распространёнными комплектующими для углеродной жизни было сложнее. Для того чтобы под воздействием радиации в холодных туманностях синтезировались материалы для сборки нуклеиновых кислот и белков, – даже сами белки, – требуются метан, аммиак, фосфин. В основе же этих газов – «металлы». Одиннадцать миллиардов лет назад «первичный бульон» в космосе был на порядок жиже, – но так только кажется. С падением концентрации сложных молекул вообще снижается и вероятность реакций между ними. Радикалу образованному при радиолизе метана труднее найти вторую молекулу метана, чтобы образовать этан. Плюс, продукты реакций в туманностях просто склонны миллиардами лет накапливаться. Таким образом, не факт, что галактическая среда даже 11 миллиардов лет назад потенциалом для оживления планет располагала. Скорее нет.

-3

...Но это спорный довод, так как «жизнеобразующая» органика может синтезироваться и уже в первичных атмосферах планет. Именно в первичных, – захваченных планетой из состава протозвёздной туманности. Там всё те же небулярные метан, аммиак, фосфин. В атмосфере процесс наработки материалов идёт крошечное по астрономическим меркам время. Зато – продуктивно. Концентрация продуктов нарастает, так как водород радостно улетучивается (если планета имеет сравнимую с земной массу) из зоны реакции.

Однако 12 миллиардов лет назад Земля захватила бы из остатков газопылевого диска почти одни водород и гелий. Велика ли роль именно атмосферного синтеза – непонятно пока, но в астрономическом прошлом она была явно меньше. Скорее всего, и с этой точки зрения – 11 миллиардов лет назад – самый оптимистичный срок.