Воображаемая жизнь - читать онлайн книгу. Автор: Джеймс Трефил, Майкл Саммерс cтр.№ 27

Дж.: Ну да, только лёд, лёд, лёд на всём пути вверх.

Вы плывёте в маленькой лодке. Вода раскинулась до самого горизонта, куда бы вы ни взглянули, и поскольку вы уже бывали на этой планете раньше, вы знаете, что, куда бы вы ни поплыли, вид будет точно таким же. Несколько тонких белых облаков плывут над вашей головой, но вы помните, что они могут собираться во внезапные штормы. Над вами пролетает несколько птиц, похожих на альбатросов и принадлежащих к виду, который овладел искусством защиты своих яиц в этой среде: он оставляет их плавать на поверхности воды. Под килем можно заметить косяки рыб, и вы знаете, что где-то глубоко внизу скрываются гигантские хищники, которые ими питаются. Гораздо дальше внизу, в 100 милях (160 км) под корпусом вашей лодки, сильное давление прессует молекулы воды в странные формы льда. Это Нептуния.

* * *

Мы продолжаем наше исследование покрытых водой миров с каменистой мантией и металлическим ядром, и рассматриваем экстремальный пример: мир с океаном жидкой воды и вообще без суши. Неудивительно, что такие миры существуют и уже открыты. Планета под названием Глизе 1214 b, которую мы подробно обсудим в главе 14, является одной из таких. Расположенная в 40 световых годах от Земли, она получила от астрономов прозвище «Водный мир», поскольку напоминает одноимённый научно-фантастический фильм 1996 года. Слой жидкой воды, покрывающий её поверхность, может достигать глубины 100 миль, представляя ещё одну среду обитания в нашем обзоре воображаемой жизни. Мы будем немного более официальными, чем наши коллеги, охотящиеся за планетами, и назовём наш воображаемый водный мир Нептунией в честь греческого бога моря ^[5].

Первое, что мы можем сказать о Нептунии — для того, чтобы быть водным миром, она должна находиться в обитаемой зоне своей звезды — в той области, где излучение звезды имеет достаточную интенсивность, чтобы не допустить замерзания океанов. И действительно, если бы океан Нептунии замёрз на поверхности, она была бы похожа на мир, который в предыдущей главе мы назвали Новой Европой, а если бы её океан промёрз до дна, Нептуния была бы похожа на мир, который мы назвали Айсхеймом в главе 6. Это подчёркивает тот момент, на котором мы уже не раз заостряли внимание: водные миры бывают разных форм, и всегда есть вероятность того, что одна форма может превратиться в другую.

Чтобы понять, как мог возникнуть мир вроде Нептунии, мы можем напомнить себе о том, как образовались океаны на Земле. Во время первоначального расплавления планеты наверх всплыли самые лёгкие материалы. Это материки. Этого материала хватило лишь для того, чтобы покрыть примерно четверть поверхности Земли, так что в результате между большими массивами суши образовались глубокие котловины. Представьте, что котловины — это ванны, ожидающие наполнения. Вода, наполнявшая их, поступала из трёх источников: это недра Земли (при помощи вулканов), астероиды и кометы. Точный процент воды на Земле, полученный из каждого из них, остаётся предметом споров среди учёных, но конечным результатом является то, что ванны были заполнены, но не до самых краёв.

Этого не должно было случиться. Если бы Земля получила примерно в пять раз больше воды, чем ей досталось, то все континентальные районы, в том числе и гора Эверест, оказались бы под водой, а Земля стала бы планетой, похожей на Нептунию. Количество жидкой воды, которая накапливается на поверхности планеты, зависит от множества факторов: сколько воды находится в туманности, из которой образуется планета, сколько этой воды попадает на планету, каковы масса и сила притяжения планеты, и, конечно, её температура. Однако, если помнить наше утверждение из главе 1 о количестве и разнообразии планет в галактике, мы считаем вполне возможным предположить, что будет обнаружено множество миров, подобных Нептунии.

В качестве отступления отметим, что в начале истории нашей Солнечной системы произошла реорганизация орбит внешних планет, которая нарушила орбиты комет и астероидов и направила их к Земле. Мы не знаем, всегда ли происходит такая перестройка при формировании планетных систем, но иногда она происходит совершенно определённо. В нашей системе дождь из комет и астероидов никогда не прекращался; он просто уменьшался со временем. Масса Земли увеличивается примерно на 40 тонн (36 метрических тонн) каждый день по мере того, как космический материал сталкивается с планетой, сгорает в атмосфере и оседает на землю в виде мелкой пыли.

Потоки энергии на Нептунии похожи на те, что мы видели на Айсхейме и Новой Европе. Излучение звезды попадает на поверхность океана, а тепло и химическая энергия поднимаются из горячих источников на дне океана. Однако важным моментом здесь является то, что Нептуния — это первый из посещённых нами миров, где, как и на Земле, развитие жизни стало возможным на поверхности (благодаря наличию жидкой воды), а не только у горячих источников срединно-океанических хребтов.

В главе 4 мы описали опыт Миллера-Юри, который показал, что обычные химические процессы в атмосфере Земли могут генерировать основные молекулярные составные части жизни. Мы также отметили, что этот эксперимент привёл к появлению теории происхождения жизни из первичного бульона: это представление о том, что эти составные части выпадут дождём и превратят океан в насыщенный органический бульон. Теория гласит, что при наличии достаточного времени сформируется первая клетка, начнётся естественный отбор, и жизнь пойдёт своим чередом.

Первичный бульон не нуждается в наличии суши на Земле, поэтому нет причин, по которым этот процесс не должен происходить на Нептунии. Фактически, единственная версия появления жизни на Земле, которая не могла осуществиться на Нептунии, — это та, которая зависит от существования литоральных ванн — разновидности дарвиновского «маленького тёплого водоёма». Причина проста: для литоральной ванны требуется сухая земля, которой на Нептунии не существует по определению.

Если бы жизнь возникла на Нептунии через образование первичного бульона, мы бы ожидали, что её развитие будет аналогичным развитию жизни в океанах Земли. Образуется фотическая зона глубиной в сотни ярдов, и пищевая цепочка, основанная на фитопланктоне (вспомните зелёную тину на пруду), в итоге приведёт к появлению более сложных организмов — возможно, с неким аналогом рыбы на вершине пищевой сети. Ничего похожего на земные формы жизни, зависящие от наличия мелководья, вроде морских макроводорослей и устриц, не появилось бы просто потому, что на Нептунии нет мелководий. Кроме того, также отсутствовали бы существа вроде китов и дельфинов, которые эволюционировали на суше, прежде чем переселиться в море на Земле. Однако в остальном многоклеточная жизнь в верхних слоях океана Нептунии, вероятно, не слишком отличалась бы от того, что мы видим на нашей планете.