текст
Молчание космоса
Летом 1950 года в одном американском кафе обедали четыре знаменитых ядерщика – Эдвард Теллер, Эмиль Конопинский, Герберт Йорк и Энрико Ферми. В этом не было ничего необычного – кафетерий находился в Лос-Аламосской национальной лаборатории. Говорили физики не о чем-нибудь, а об инопланетянах: обсуждали журнальную карикатуру «на тему». Постепенно беседа перешла в серьезное русло – заспорили о возможности внеземной жизни. Ферми спросил: «Вы не задумывались над тем, где все?» Так прозвучала первая формулировка знаменитого парадокса Ферми.
Действительно, почему мы до сих пор не обнаружили ни зондов, ни космических кораблей, ни радиопередач – вполне ожидаемых следов разумной внеземной жизни? И с конца 1950-х годов, когда начался поиск внеземных цивилизаций, люди не особо продвинулись в этом направлении. За последние 50 лет, за исключением одного подозрительного сигнала (радиосигнал «Wow!», пойманный американским радиотелескопом Big Ear в 1977 году. – Ред.), мы не получили от братьев по разуму ни одного, даже завуалированного «послания».
Предположим, что земная цивилизация поступательно развивается, благополучно преодолевая все нынешние социальные и экологические проблемы, – в таком случае все благоприятные для жизни планетные системы других звезд могут быть колонизированы нами, самое меньшее, за несколько миллионов лет. Получается, что если бы где-то в Галактике существовала цивилизация, появившаяся задолго до нашей, то она должна была довольно быстро (по космологическим масштабам) освоить всю нашу Галактику, в том числе и Солнечную систему, чего в действительности явно не наблюдается.
Для объяснения парадокса Ферми существуетмного гипотез. В 1960 году астроном Фрэнк Дрейк (Frank Donald Drake) предложил формулу, теоретически определяющую число разумных цивилизаций, существующих в данный момент в Галактике. Уравнение включает семь параметров, и к настоящему времени значения некоторых компонентов (доля звезд, имеющих планеты в своей системе) стали более ясны, но это лишь усложнило понимание общей картины.
Возможно, в ближайшие десятки лет наступит полная ясность со значением планетных коэффициентов – числа планет у звезд и числа планет, на которых может существовать жизнь. Достаточно большой процент звезд обладает планетными системами, причем часть из них – это планеты земного типа, на которых могут существовать простейшие формы жизни. Получается, что в Галактике есть много планет, на которых возможна жизнь, но развитые цивилизации на них отсутствуют. Этот тупик может иметь несколько объяснений: либо жизнь возникает во всех благоприятных для ее развития местах (планетах), но не развивается до высших форм (многоклеточных, позвоночных), либо жизнь на нашей планете, по сути, является уникальным явлением в Галактике. Еще одним объяснением парадокса может быть следующее: практически все разумные цивилизации погибают на начальном этапе своего существования в силу внешних или внутренних причин. Возможно, хотя и маловероятно, существование нетехнологической «муравьиной» цивилизации с предельно низкими темпами развития.
Успехи молекулярной биологии, достигнутые в последние годы, позволяют судить о чрезвычайной длительности (в миллиарды лет) предбиологической и биологической эволюции, которая привела к появлению самых примитивных из известных нам форм одноклеточных. Расчеты филогенетических рядов (последовательной смены видов животных и растений) показывают, что эволюция могла начаться около 9–10 млрд лет назад.
Как же конкретно могли развиваться события? По мнению известного российского исследователя Александра Панова, выдвинувшего масштабную гипотезу биологической и предбиологической панспермии, жизнь возникала очень длительное время в одном из уголков нашей галактики. Ученый предполагает, что этому предшествовал также длинный период предбиологической эволюции, в ходе которой относительно более прогрессивно устроенные предбиологические органические структуры вытесняли менее прогрессивные углеродистые соединения. Но эволюция могла начаться и несколько раньше, из-за того, что так называемый галактический нуклеосинтез (формирование первого поколения звезд и максимальной активности ядра галактики), судя по всему, происходил около 11,2 млрд лет назад. Вскоре после этого могла начаться первичная эволюция углеродистых соединений.
В целом концепция Панова соответствует (по сути, конкретизирует и объясняет механизмы процессов) гипотезе известного радиофизика и астронома Всеволода Троицкого об одновременном возникновении жизни в Галактике. По Панову, удачная предбиологическая структура (или примитивнейший живой организм), возникнув на одной из планет, может за относительно небольшое время (300 млн лет) распространиться по всей нашей галактике на всех подходящих для этого телах. «Волна жизни» распространяется в результате перемещения соответствующей звезды и ее планетной системы вокруг центра галактики. Скорости и направления движения звезд и их планетных систем различны – за счет этого происходят относительно близкие взаимные прохождения и «заражение» семенами жизни.
Описанный механизм распространения жизни вызывает у многих ученых сомнения, но одновременно с ним могут работать и другие механизмы. В частности, значительная роль может принадлежать кометам – например, входящим в облако Оорта.
Согласно другой гипотезе, распространение жизни стало возможным из-за нахождения звезд в так называемом коротационном круге, где скорость вращения спиральных рукавов равна скорости вращения основной массы звезд. Здесь хотелось бы подчеркнуть, что предбиологические компоненты, попадающие на какую-либо планету при межзвездном перемещении, оказываются значительно более жизнеустойчивыми, нежели «домашние» живые организмы, находящиеся в «спящем» состоянии. Таким образом, весьма вероятен вариант, при котором новая предбиологическая форма органики, возникшая на одной из планет, быстро распространится по всей галактике. Не исключено, что переход на новый уровень развития в ходе добиологической эволюции происходит, по сути, синхронно во всей галактике и уже потом, после очень длительного развития и прохождения ряда подобных периодов, на одной из самых приспособленных для этого планет может появиться жизнь.
При этом довольно загадочным можно считать самопоявление жизни на Земле. Если предположить, что жизнь попала к нам на планету «в готовом виде» с другого тела Солнечной системы, то это лишь усложняет загадку, так как все тела Солнечной системы образовались одновременно с Землей чуть ранее 4,6 млрд лет назад. Возможен вариант, при котором на Землю попали предбиологические органические соединения, но тогда удивительна скорость, с которой возникли первые микроорганизмы. Серьезным аргументом против подобного сценария может быть факт появления цианобактерий, или сине-зеленых водорослей – первых относительно высокоразвитых (но еще прокариотных) микроорганизмов уже 3,2 млрд лет назад. Некоторые рьяные поклонники панспермии считают, что цианобактерии также попали на Землю в готовом виде. В случае фактической невозможности межзвездной биологической панспермии ситуация с появлением жизни на Земле вообще становится труднообъяснимой. Единственным приемлемым объяснением является наличие в протопланетном облаке или окружающем пространстве развитых предбиологических соединений уже более 4,5 млрд лет назад.
Обратимся к фактическим данным: еще в 1980-х годах благодаря спектрометрическим наблюдениям в облаках межзвездного газа была обнаружена важнейшая аминокислота – глицин, что в рамках предполагаемого нами развития событий позволяет сделать вывод о прохождении первых этапов предбиологической эволюции. Что касается исследований метеоритов (углистых хондритов), то аминокислоты там обнаружены еще ранее – в 60-х годах прошлого века, когда и началась интенсивная дискуссия о содержании в них органических соединений. Более того, некоторые палеонтологи и геохимики (например, директор Палеонтологического института академик Алексей Розанов) отстаивают присутствие в некоторых метеоритах остатков высокоорганизованных одноклеточных – водорослей и грибов. Значение углистых хондритов в том, что они представляют собой первичное, недифференцированное вещество, оставшееся со времени образования Солнечной системы. Именно в них находят мельчайшие глобусы – частицы вещества других протопланетных облаков, принадлежавших иным планетным системам. Впрочем, мнение о присутствии в углистых хондритах остатков одноклеточных организмов разделяется меньшинством исследователей.
Через несколько десятков лет ситуация вокруг внеземной жизни должна окончательно проясниться – с появлением новых, еще более высокоточных изотопных методов появится больше возможностей, чтобы анализировать историю возникновения внеземного вещества. Вероятно, мы ответим и на вопрос о возможном существовании (в прошлом) примитивных форм жизни на Марсе, а также предбиологических соединений в предполагаемых подледных океанах Европы и Энцелада (спутников Юпитера и Сатурна). И одно из самых волнующих направлений исследований – изучение внесолнечных планетных систем, которое может приоткрыть завесу тайны о степени распространенности жизни в Галактике.
Наука
Лев Каменцев
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Прочь из городов
Марсопроходцы: как человечество начало освоение Красной планеты
Ключ к шифру: что такое криптография
Автостопом по галактике 
Звездные раны
