Земля создана для жизни?

Земля  создана  для  жизни?

Одиноки ли мы во Вселенной? Ученые и философы продолжи­тельное время размышляют над этим вопросом. Идея о широкой распространенности разумной жизни во  Вселенной  всегда  была спорной.

Многие биологи доказывали, что не­давнее появление человека на Земле было случайным следствием малове­роятной цепочки событий. Напри­мер, если бы динозавры и половина всех остальных видов не вымерли 65 млн. лет тому назад, нас, людей, выс­тавляющих их кости в музеях, здесь бы не было. Точно так же много раз высказывались предположения, что обстоятельства, кажущиеся специфическими для Земли — крупный спут­ник, тектоника плит, атмосфера, спокойное солнце, и даже присутс­твие «раскормленных» планетарных соседей типа Юпитера и Сатурна — все эти обстоятельства были сущес­твенными для эволюции земного ра­зума.

Но были ли такие особенности дейс­твительно необходимыми, или же они просто   оказали   помощь?   Когда   мы рассматриваем полный набор астроно­мических свойств Земли, кажется, что наше существование удивительно, и, возможно даже уникально. Конечно, это могло бы быть и так. Но следует быть осторожными с оценками вероят­ностей кажущихся необходимыми ус­ловий и особенностей.

Вопрос не в том, насколько особен­на наша Земля. Он заключается в сле­дующем: являются ли все те редкос­тные обстоятельства, которыми поль­зуется наша Земля, в то же время не­обходимыми для появления сложной жизни? Насколько нам известно, это не так.

Рассмотрим нашу звезду-хозяйку — Солнце. Является ли оно редкостной, исключительной звездой в Галакти­ке? Солнце — это звезда средней яр­кости, спектрального класса G, обес­печенная продолжительной жизнью и спокойным месторасположением. Конечно, Солнце излучает значитель­ное количество ультрафиолета, часть этого излучения направлена в нашу сторону, но большинство этой опас­ной радиации экранируется атмос­ферным озоновым слоем.

Тем не менее, мы знаем, что боль­шинство других звезд действительно не похожи на Солнце. Некоторые из них больше и ярче, в то время как еще большая часть — мельче и тус­клее.

Image 

Более яркие звезды живут недолго, как правило, — несколько десятков миллионов лет. Этого сро­ка вряд ли достаточно, чтобы «вы­вести» сложную жизнь. Слабые звез­ды в большинстве являются более изменчивыми (они обычно вспыхи­вают). В то же время, более вероят­но, что они могут сформировать в своем окружении пригодные для обитания планеты. Некоторые не­давние исследования указывают, что даже не очень мощная атмосфе­ра из газов, вызывающих парнико­вый эффект, могла бы сделать эти планеты обитаемыми. Однако, если быть строгими, мы должны приз­нать, что тусклые звезды — плохой вариант для поддержания сложной биологии.

Таким образом, жизнь вблизи крупных звезд не успевает зародить­ся, а малые звезды также проблема­тичны. Но звезды, подобные Солнцу, не являются редкостью. Примерно 1 звезда из 10 похожа на Солнце. А это означает, что десятки миллиардов по­добных Солнцу звезд населяют нашу Галактику. Но даже и звезды, немно­го более яркие, чем Солнце, могут быть колыбелью жизни (хотя  и  кажутся опасными из-за их повышен­ной ультрафиолетовой радиации). Джим Кастинг (Jim Kasting) показал, что повышенное ультрафиолетовое из­лучение от звезды спектрального класса F могло бы произвести так много атмосферного озона, что пла­нетные поверхности могли бы быть очень хорошо ограждены от вредонос­ного действия ультрафиолетового из­лучения.

Возможно, необычным является состав нашей солнечной системы, ко­торый включает материалы, необхо­димые для создания каменистых пла­нет. Химический состав звезд разный. Некоторые из них плохо обеспечены тяжелыми элементами (тяжелее ге­лия), которые являются основными ингредиентами для формирования планет и органики. Уровень содержа­ния тяжелых элементов называется в астрономии металличностью. Шаро­вые звездные скопления, состоящие из самых старых звезд Галактики (и в большинстве бедных тяжелыми элементами), имеют металличность порядка 0,1% или более, что на по­рядок величины меньше, чем сол­нечный показатель. Но модели фор­мирования планет не исключают об­разования новых миров даже и в та­ких истощенных системах. Ведь ос­тается все еще много строительного материала. Заметим, что масса Зем­ли составляет всего лишь 0,0003% массы Солнца, так что даже в бед­ных металлами окрестностях шаро­вых скоплений остается более чем достаточно подходящего материала для строительства землеподобных планет.

Кроме того, подавляющее боль­шинство ярких звезд находится в га­лактическом диске, а не в шаровых скоплениях. Поскольку звездообра­зование поддерживается практичес­ки постоянно после рождения Галак­тики Млечный Путь, то примерно по­ловина звезд имеет металличность сравнимую или даже большую, чем у Солнца. И состав нашей солнечной системы может быть подобным соста­ву миллиардов других планетных систем, окружающих солнцеподобные звезды. Примерно половина из числа таких звезд и систем будут достаточно зрелого возраста, чтобы там смогла развиться разумная жизнь.

А как же насчет таких, возможно, исключительных, земных особеннос­тей, как тектоника плит, или сопро­вождение нашей планеты крупным спутником — Луной? Тектоника плит полезна   для   кругооборота   углерода между атмосферой, океаном, углеро­дистыми породами и живыми сущес­твами. Кругооборот происходит благо­даря расползанию океанического дна, которое выпихивает содержащие уг­лерод минералы (типа известняков) на поверхность моря, вблизи границ литосферных плит. Эти карбонаты плавятся и выносятся в атмосферу вулканами.

Но тектоника плит не должна быть редким или непродолжительным явле­нием. Она вызывается внутренним ра­зогревом за счет радиоактивных мате­риалов в центре Земли. Другие плане­ты сходного химического строения и размерами не меньше Земли также имели бы динамически переменчивую поверхность. Действительно, если бы при рождении Венера и Марса поме­нялись местами, тогда Венера могла бы быть сегодня и тектонически, и би­ологически активной. Ничего исклю­чительного в тектонической деятель­ности нет, и в действительности су­ществуют некоторые свидетельства то­го, что она происходила и на Марсе, и на Венере.

Image 

Но является ли необходимой для развития разумной жизни большая Луна-спутник? Некоторые утвержда­ют, что да, поскольку Луна служит для нашей планеты гравитационным противовесом, который стабилизирует слегка наклоненную ось вращения Земли. Из-за этого наклона в 23,5 градуса возникает сезонные циклы в природе.

Другие землеподобные планеты могут быть и не награждены такой крупной Луной, поскольку предпо­лагается, что наш спутник образо­вался в случайном процессе — при столкновении Земли и небесного те­ла, напоминающего по размерам Марс, которое произошло более 4 млрд. лет тому назад. Самым глав­ным результатом столкновения стало то, что Земля приобрела момент вра­щения, из-за которого сейчас земные сутки длятся 24 часа, и ни одна часть Земли не успевает слишком сильно нагреться или охладиться. Это является ключевым фактором, позволяющим существование жизни на Земле.

Но рассчеты показали, что если бы Луна не образовалась, наша планета вращалась бы быстрее — довольно быстро, чтобы стабилизировать ее от­носительно резких изменений наклона оси. Кроме того, даже если землеподобная планета случайно и изменяет скачками наклон своей оси, она прове­дет в таком состоянии 10 миллионов лет или даже более. Возможно, жизнь приспособится к таким медленным из­менениям. Действительно, она уже приспособилась во время периодов оледенений на Земле.

И, наконец, остается вопрос разви­тия биологической жизни до состоя­ния жизни разумной. Имеются ли какие-нибудь серьезные причины, по которым эволюция приводила бы иногда к появлению на свет разум­ных существ? Ответ на этот вопрос остается спорным. Однако, исследо­вания окаменелостей указывают, что максимальная степень энцефализации, которая (грубо говоря) изме­ряется отношением массы мозга к массе тела, значительно увеличи­лась у сложных животных за послед­ние 100 миллионов лет. Динозавры были большими, но не очень умны­ми. Даже у наиболее «бошковитого» древнего ящера степень энцефализации не больше, чем у страуса. Взаим­ный стимул к увеличению умствен­ных способностей, необходимых для успешной деятельности  и хищника, и добычи, привел к увеличению эн-цефализации в некоторых сегментах царства животных. Как следствие, многие из сегодняшних животных легко бы обошли своих мезозойских предков при тестировании уровня интеллекта. Появление разума уров­ня человеческого могло бы быть об­щим исходом для такого неуклонно­го   развития   нервной   деятельности, хотя и существует неуверенность в таком выводе, заставляющая нас ис­кать разумную жизнь и в других мес­тах, кроме Земли.

Подведем итоги: наша солнечная система и наша Земля имеют «инди­видуальность» — они проявляют свойства, которые могут быть только случайно встречены в системах дру­гих звезд. Но в то же время нет ника­ких очевидных причин, призываю­щих отказаться от поисков эволюции разумной жизни в других местах. Нет таких особенных свойств у нашей солнечной системы, необходимых для появления сложной или разумной жизни, которые не могли бы наблю­даться у других планет. Мы даже мо­жем считать себя обделенными неко­торыми   полезными   особенностями, которые могли бы ускорить эволю­цию жизни на Земле. Возможно, мы менее удачливы, чем думаем, а су­щества из других миров с разочарова­нием рассматривают природу нашей планеты.

Возможно, мы ошибаемся в оценке важности некоторых аспектов нашей ситуации, и в действительности мы функционально очень особенные, а разумная и сложная жизнь являются редким исключением из космическо­го правила. Но в то же время, ника­кой эксперимент не может доказать, что мы одиноки во Вселенной, а экс­перименты по поиску внеземного ра­зума (SETI) могли бы показать, что мы не одни. Следовательно, споры относительно того, является ли ра­зум редким событием во вселенной — являясь поучительными и интерес­ными — могут быть сходными с об­суждением того, был ли у Колумба какой-нибудь шанс открыть новый континент. Обсуждение не решает та­кие споры. Это может сделать только эксперимент.

Нам следует продолжать плыть по морям открытий. Только делая это, мы имеем шанс выяснить свое место и роль во Вселенной. Как утверждали 4 десятилетия назад Джузеппе Коккони и Филипп Моррисон «вероят­ность успеха оценить трудно, но если мы не будет искать, шанс успеха — ноль».

 

По материалам сети интернет подготовила Коваленко Н.С.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все о космосе
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: