Воображаемая жизнь
Шрифт:
Существуют два фактора, которые могут препятствовать развитию жизни в системах, подобных TRAPPIST-1. Первым из них является склонность маленьких звёзд испускать очень интенсивное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Второй — это их склонность поливать своё окружение интенсивными потоками заряженных частиц — потоками, которые называются солнечные вспышки и корональные выбросы массы (КВМ, обсуждаются ниже). Один автор сравнил TRAPPIST-1 с «буйным подростком». Несмотря на то, что эта звезда почти на 60 процентов старше нашего Солнца, по отношению к расчётной продолжительности её жизни (12 триллионов лет) она очень молода. У её буйства есть два важных следствия. Первое из них заключается в том, что интенсивное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение может способствовать потере поверхностных вод на планетах с течением времени. Во-вторых, события, связанные с КВМ, могут оказать разрушительное воздействие на любое технологически развитое общество, которое может там развиваться.
Давайте
Из-за того, что планеты TRAPPIST-1 находятся так близко к своей звезде, они поглощают значительно больше высокоэнергетического излучения, чем планеты, находящиеся дальше от звезды. Это могло бы оказать существенное влияние на количество воды, которое сохранилось на их поверхности. Некоторые расчёты показывают, что планеты TRAPPIST-1, возможно, уже потеряли значительно больше воды, чем есть сейчас в океанах Земли. Если это так, то вначале они могли бы обладать поверхностными океанами, в которых жизнь могла развиться в жерлах срединно-океанических хребтов. Кроме того, количество воды на них в данный момент зависит от того, сколько её у них было тогда. Если вся вода с поверхности будет утрачена, то жизнь там не сможет развиваться так же, как, по нашему мнению, она развивалась на Земле. Может ли он возникнуть на такой планете где-либо ещё (например, в подземном водоносном горизонте) — этот вопрос пока остаётся открытым.
Однако, сделав это замечание, мы должны отметить, что наличие интенсивного излучения не означает, что жизнь в системе звезды TRAPPIST-1 не могла развиться. Во-первых, если бы какая-либо из планет в ЗООЗ обладала плотной атмосферой, её поверхность, включая поверхностные океаны, могла бы быть защищена. Кроме того, вода является хорошим поглотителем ультрафиолетовых лучей, и даже 3 фута (1 м) жидкой воды полностью защитили бы любую более глубоководную жизнь от излучения звезды. Наконец, если бы вода на внешних планетах существовала в форме льда, а не жидкости, у нас было бы нечто вроде мира, который в главе 6 мы назвали Айсхейм, и все комментарии, которые мы сделали в отношении возможности развития жизни в глубинах этого мира, были бы применимы и здесь.
Кроме того, мы отмечаем, что любая подземная жизнь на планете звезды TRAPPIST-1 также будет защищена от излучения звезды. Идея о жизни глубоко под землёй не такая уж и странная, как может показаться на первый взгляд. Например, было высказано предположение, что на нашей собственной планете под землёй находится больше биомассы, чем на её поверхности. На Земле такая жизнь представлена в основном бактериями, и мы предполагаем, что то же самое возможно на любой из планет звезды TRAPPIST-1.
Относительно небольшой размер системы TRAPPIST-1 имеет ещё одно важное следствие для происхождения жизни. Дело в том, что, как только на любой из планет развивается жизнь, запускается простой механизм её быстрого распространения по всей звёздной системе этой планеты: перенос микробов на обломках, образовавшихся в результате столкновения с астероидами. На первый взгляд это может показаться странным утверждением, но мы знаем, что уже миллионы лет в нашей собственной системе происходит межпланетный обмен материалами. Например, на Земле мы идентифицировали более 100 метеоритов, которые происходят с Марса. (Такая идентификация производится путём исследования образцов атмосферных газов, захваченных метеоритами.) Они образуются, когда большой астероид ударяется о поверхность Марса, выбрасывая материал с поверхности в космос. Оказавшись вдали от Марса, обломки блуждают по орбите вокруг Солнца, пока не встретятся с гравитационным полем Земли, которое притягивает их на поверхность планеты, где они ждут, когда их обнаружат. Весьма вероятно, что микробы способны перелетать на таких обломках с одной планеты на другую.
Поскольку планеты TRAPPIST-1 расположены так близко друг к другу, там перенос материала при столкновении с астероидами был бы гораздо более распространённым явлением, чем в нашей Солнечной системе. Следовательно, если бы мы нашли жизнь на одной планете системы TRAPPIST-1, то мы могли бы ожидать, что обнаружим её на многих, а то и на всех остальных планетах.
Также мы ожидали бы, что естественный отбор, действующий в различных условиях на разных планетах, приведёт к появлению отличных друг от друга видов развитой
Цивилизация и технологии
Учитывая большое разнообразие планетарных сред обитания в системе TRAPPIST-1, мы можем представить себе появление сразу многих видов развитых цивилизаций. Если бы одна из внешних планет была покрыта замёрзшей водой, у нас мог бы быть мир, подобный тому, который в главе 6 мы назвали Айсхеймом, где основным источником энергии было бы тепло, получаемое из недр планеты. С другой стороны, планета из ЗООЗ может быть похожа на мир, который мы назвали Гало в главе 10, где основным источником энергии являются интенсивные ветра, дующие через переходную зону. Фактически, за исключением планеты-сироты, которую мы назвали Одиночкой в главе 11, все миры, которые мы обсуждали до этого момента, могли бы существовать в системе звезды TRAPPIST-1, и мы можем представить себе, что развитые цивилизации возникают больше, чем лишь в одном из них.
Именно развитые технологические цивилизации в наибольшей степени пострадают от второго аспекта «буйства» звезды, о котором мы упоминали выше — от КВМ, огромных масс заряженных частиц, испускаемых во время звёздных бурь, которые происходят с нерегулярными интервалами. На нашем Солнце они тоже случаются — к этому моменту мы вернёмся буквально через мгновение, — но от такой звезды, как TRAPPIST-1, мы ожидаем, что они будут происходить значительно чаще, и с большей интенсивностью. Кроме того, из-за того, что планеты системы TRAPPIST-1 находятся так близко к своей звезде, у них гораздо больше шансов оказаться на пути КВМ, чем у планет в нашей системе. Фактически мы можем получить некоторое представление о влиянии этих выбросов на технологическую цивилизацию, если обсудим то, что произойдёт, если в наши дни КВМ Солнца попадёт в Землю.
Чтобы рассмотреть этот вопрос, нам не нужно полагаться на предположения, поскольку это уже произошло на самом деле в 1859 году. Это событие, известное как событие Кэррингтона, получило название в честь британского астронома Ричарда Кэррингтона (1826-75), который наблюдал его и зафиксировал. Событие началось как возмущение магнитного поля Солнца, которое было связано с солнечной вспышкой. Возникшее при этом интенсивное электромагнитное излучение описанного выше типа — например, ультрафиолетовое — достигло Земли в течение 8 минут. В те времена оно оказало на планету незначительное влияние — помните, что это было до появления радио, электрического генератора и электросети. Сегодня такого рода излучение может повлиять на работу спутников и повредить здоровью космонавтов на Международной космической станции. Несколько дней спустя за вспышкой электромагнитного излучения последовало обширное облако ионизированных атомов, движущееся со скоростью миллионы миль в час, которое врезалось в магнитное поле Земли. Результаты были поразительными. Интенсивное и повсеместно наблюдаемое северное сияние было видно на юге вплоть до Карибского бассейна, и соответствующее явление наблюдалось и в Южном полушарии (южное сияние). Северное сияние было настолько ярким, что жители Бостона могли читать газету в полночь.
Один из основных законов электродинамики состоит в том, что изменяющиеся магнитные поля вызывают течение электрических токов в проводниках (см. главу 2). В 1859 году такие т. н. индуцированные токи возникли в телеграфных линиях, и мировая сеть телеграфных линий (Интернет того времени) отключилась. Поступали сообщения об искрах из телеграфных ключей, которые вызывали шок у операторов и поджигали лежащие рядом бумаги.
Однако на этом всё и закончилось — событие завершилось, и оно мало повлияло на жизнь большинства людей. Всё было бы совсем по-другому, если бы такое событие случилось сегодня. Мы живём в обществе, которое коренным образом зависит от электроэнергии, поставляемой нашей электросетью. Если бы КВМ, равный по масштабу событию Кэррингтона, обрушился на Землю в наши дни, последствия были бы катастрофическими. Внезапная волна заряженных частиц вызвала бы возникновение мощных индуцированных токов в электрической сети и ещё, возможно, в подземных металлических конструкциях вроде трубопроводов. Скачки тока быстро нанесут удар по самой уязвимой части сети: по трансформаторам, которые работают посредниками между очень высоким напряжением в линиях электропередачи и более низким напряжением, используемым для распределения электроэнергии по городу. Ток расплавил бы медную проводку в трансформаторах, и города Земли один за другим погрузились бы во тьму.