Большое космическое путешествие - читать онлайн книгу. Автор: Нил Деграсс Тайсон, Майкл Стросс, Дж. Ричард Готт cтр.№ 47

К чему мы пока пришли? Мы пытаемся вычислить долю долгоживущих звезд, вокруг которых в зоне обитаемости вращаются планеты, причем нас интересуют планеты, на которых существует разумная жизнь, и доля f_c из их числа – такие планеты, жителям которых известны технологии, обеспечивающие межзвездную коммуникацию.

Последняя доля в уравнении Дрейка – это цивилизации, пытающиеся установить контакт с нами именно в ту эпоху, когда мы их наблюдаем. Это период времени в истории Галактики, когда такая цивилизация «активна». Если в произвольном порядке оглядеть Млечный Путь, то нам попадутся и «новорожденные» планеты, и «зрелые», и «старые». Вероятность найти планету, обитатели которой готовы к контакту в произвольный момент в истории Галактики, равна средней долговечности коммуницирующей цивилизации, разделенной на возраст Галактики. И это тоже доля. Последняя. Перемножив все эти доли, а также умножив их произведение на исходное количество звезд, получим N_C – количество существующих в Галактике цивилизаций, с которыми мы потенциально могли бы связаться прямо сейчас.

В этом и есть суть уравнения Дрейка. Некоторые из упомянутых долей известны довольно точно. Например, мы знаем долю долгоживущих звезд, поскольку понимаем, как устроена Главная последовательность на диаграмме Герцшпрунга – Рассела. Мы осмотрелись и уже открыли много планет. Неплохо. Какова среди них доля тех планет, что сопоставимы по размеру с Землей и находятся в зоне обитаемости? Мы лишь оценили эту величину, воспользовавшись статистическими данными телескопа «Кеплер». Пока все складывается оптимистично.

Кроме того, мы обнаружили «лазейку» в аргументации о зоне обитаемости. На Европе, спутнике Юпитера, есть океан жидкой воды глубиной 80 километров, покрытый десятикилометровой коркой льда. Как я уже говорил, в этом «всеевропейском» океане больше воды, чем во всех океанах Земли. Но Европа находится далеко за пределами солнечной зоны обитаемости. Как же она согрелась? Она вращается вокруг Юпитера вместе с еще тремя большими спутниками. Другие спутники в соответствии с законами Ньютона воздействуют на ее орбиту, поэтому Европа то подлетает поближе к Юпитеру, то, наоборот, отдаляется от него. Когда Европа приближается к Юпитеру, его приливная гравитационная сила сплющивает несчастную луну, приобретающую слегка продолговатую форму. Когда Европа улетает подальше, ее «отпускает», и она вновь становится почти шарообразной. Из-за такой постоянной «формовки» Европа разогревается, лед тает и на спутнике сохраняется жидкий океан. Кто-то должен проспонсировать экспедицию к Европе: нужно слетать туда, пробурить ледяной щит и поупражняться в подледном лове. (Для этого вполне подойдет небольшой бур с плутониевым подогревом, который мог бы не просто сверлить, но и попутно прожигать лед.) Интересно, клюнет или нет? Если там найдутся живые существа, их вполне можно будет назвать «европейцами»! На Энцеладе, спутнике Сатурна, также есть подледный океан. Поэтому если оценивать долю f_HP, просто сосчитав планеты, которые получают нужную дозу тепла от своей звезды, то эту величину разумно несколько увеличить, присовокупив к этим планетам такие спутники, как Европа. Они находятся далеко за пределами зоны обитаемости, но все-таки за счет приливных воздействий на них сохраняется жидкая вода. В таком случае концепцию «зона обитаемости» требуется понимать шире.

Какая доля из этих жизнепригодных тел действительно обжита? То есть какова величина f_L? Об этом показателе мы можем судить на основе лишь одной планеты – Земли. Биологи гордятся земным биоразнообразием. Но я подозреваю, что если мы найдем инопланетную жизнь, это существо будет отличаться от обитателей Земли сильнее, чем любые земные организмы – друг от друга.

Насколько разнообразна жизнь на Земле? Встанем в ряд! Получился изрядный зоопарк. Здесь есть крошечные бактерии, еще более миниатюрные вирусы, медузы, омары, белые медведи. Приведу другой пример. Допустим, вы никогда не бывали на Земле, а кто-то возвращается оттуда и с жаром вам рассказывает: «Я повстречал экзотическую форму жизни. Эта тварь выслеживает добычу по инфракрасному излучению. У нее нет ни рук, ни ног, но это опасный хищник, загоняющий дичь. Знаешь что еще? Эта тварь может заглотить существо впятеро крупнее собственной головы». Вы сразу отвечаете: «Хватит фантазировать». Но кого я только что описал? Змею. У змеи нет ни рук, ни ног, но она неплохо устроилась в жизни – со змеиной точки зрения. Ползает себе с раскрытой пастью и пожирает добычу крупнее собственной головы.

Какие еще формы жизни? Есть дубы, есть люди. Я хочу подчеркнуть, что все эти разнообразные формы жизни населяют одну и ту же планету. У нас общая ДНК, нравится это вам или нет. У любых двух существ на Земле найдутся общие участки ДНК. Все мы связаны, химически и биологически.

Нынешний возраст Земли – около 4,6 миллиарда лет. Когда Солнечная система была молода, в ней оставалось немало мусора, сохранившегося со времен изначального формирования системы. Врезаясь в большие планеты, эти осколки причиняли там настоящие разрушения. На планеты продолжали сыпаться крупные камни и ледяные глыбы, при этом на планетах в огромном количестве запасалась энергия. Кинетическая энергия преобразовывалась в тепловую, твердые породы каменных планет плавились и при этом стерилизовались. Все это продолжалось около 600 миллионов лет. Если вы хотите подсчитать, когда началась история жизни на Земле, то оценка 4,6 миллиарда лет будет завышенной, поскольку в ту пору поверхность Земли была исключительно враждебна для жизни. Если нас интересует, когда развилась жизнь, то нужно отправиться примерно на 4 миллиарда лет назад – к тому времени поверхность Земли достаточно остыла, на ней сложились условия для существования жидкой воды и образования сложных молекул. Именно тогда и нужно включать секундомер.

В старину секундомеры использовались для хронометража на спортивных соревнованиях. На таком устройстве была кнопка, и стоило вам ее нажать, как секундомер начинал отсчитывать время, стрелки его крутились, пока вы вновь не нажимали на кнопку. Если вы включите на канале CBS новостную программу «60 минут» – это программа с богатой историей, транслируется по вечерам в воскресенье, – то заметите, что в начале и в конце каждого выпуска ведущий по-прежнему использует этот механический музейный экспонат. Это единственная телепередача, в заставке которой мы услышим не музыку, а просто тиканье секундомера.

Запустим секундомер 4 миллиарда лет назад; спустя 200 миллионов лет заметим первые признаки жизни на Земле. Известны цианобактерии возрастом 3,8 миллиарда лет. Доля потенциально обжитых планет, вращающихся в зоне обитаемости вокруг долгоживущих звезд, также выглядит оптимистично, прежде всего потому, что на нашей планете, которой выпал такой шанс, жизнь развилась за незначительный промежуток ее жизненного цикла. Мы по-прежнему в точности не знаем, как это произошло, – данный вопрос остается на переднем крае биологических исследований, – но могу вас заверить, что над ним работают ученые экстра-класса. Однако нам известно, что жизнь успела сформироваться всего за первые 200 миллионов лет из 4 миллиардов, минувших с тех пор. Если бы процесс зарождения жизни был сложен и длителен, то, возможно, природа создавала бы ее на Земле миллиард лет или даже несколько миллиардов лет. Но нет. Потребовалась всего пара сотен миллионов лет, что позволяет уверенно рассчитывать, что доля f_L в уравнении Дрейка должна быть весьма высока, вероятно, около 1.