Досье внеземных цивилизаций

Но активную жизнь большая часть земных существ ведет лишь при относительно высокой температуре. Пределы допустимых перепадов температур весьма ограниченны: для большинства живых существ они соответствуют колебаниям среднегодовых температур от 0 до 5° С. Такие примерно условия и существуют на Земле. Можно предположить, что жизнь просто приспособилась к этим условиям. Так приспосабливаются некоторые человеческие органы. Например, глаз воспринимает волны длиной от 0,4 до 0,8 микрон — как раз те, которые пропускаются земной атмосферой (так называемое «оптическое окно»). Но здесь дело в другом. Замечено, что в холодных областях земного шара жизнь гораздо менее обильна, а между арктическими и тропическими видами нет никакого соответствия значит, и никакого естественного отбора. Напрашивается вывод, что наилучшими условиями для органической жизни являются температуры от 20 до 40°, то есть несколько выше среднегодовой на Земле.

Вокруг любой звезды существует зона с подходящей температурой — так называемая «биотермическая». В нашей Солнечной системе в ней находятся три планеты: у внутренней границы — Венера, у внешней — Марс, а посередине движется Земля.

Итак, мы установили температурные условия жизни углеродных соединений. Рассмотрим теперь и другие необходимые компоненты. Очевидно, что одно из них — наличие воды. В самом деле, все живые организмы содержат много воды; вероятно, жизнь и зародилась в водной среде. Пустыни, то есть недостаточно увлажненные пространства, бесплодны, в то время как реки, моря и океаны представляют собой наилучшую среду обитания для всех форм жизни.

Есть и другие условия — побочные или, во всяком случае, менее важные: это границы допустимого давления и интенсивности излучения. Атмосферное давление на планете зависит от силы тяжести на ее поверхности. Верхняя его планка, по-видимому, весьма высока, так как некоторые живые организмы — например, глубоководные рыбы — приспосабливаются к давлению порядка 1000 кг/см², то-есть в тысячу раз больше, чем на уровне моря (1033 кг/см². Но слишком низкое давление для жизни губительно, поскольку не позволит воде оставаться в жидком состоянии. Вот почему Луна совершенно потеряла свою воду. При температуре 20° С нижний предел допустимого давления составляет 1/40 давления земной атмосферы.

Что касается космического излучения, оно опасно для высокоорганизованных организмов, но не для низших. Есть насекомые, выдерживающие большие дозы радиации, а некоторые бактерии превосходно устраиваются в охлаждающих бассейнах ядерных реакторов.

Все эти условия и ограничения относятся к жизни углеродных соединений, подобных известным на земле. Давайте попытаемся представить себе жизнь, существующую на иной — не углеродной — основе, оставаясь, впрочем, в пределах таблицы известных элементов.

Химические элементы и законы универсальны: все простые вещества, открытые во Вселенной, известны жителям Земли и по большей части есть на Земле. В этой связи особенно поразительно, что метеориты, падающие на Землю, состоят из таких вполне земных веществ, как железо и силикаты, хотя их внеземное происхождение несомненно.

Правда, гелий был обнаружен на Солнце раньше, чем на Земле, — отсюда и его название[27]. Но другие «открытия» такого рода не состоялись. Так, «небулий», обнаруженный в туманностях, и «короний»; найденный в Солнечной короне, оказались на деле просто полосами давно известных элементов, существующих в необычных условиях.

В природе не может быть элемента ни проще водорода, ни сложнее урана, поскольку последний был бы нестабилен[28]. Но в этих пределах все элементы уже известны, и опыты на ядерных установках подтверждают верность этой так называемой «менделеевской» классификации. Лишь кремний может, подобно углероду, создавать сложные соединения. Но его химия несравненно менее богата. Соединения кремния представляют огромный практический интерес и широко разрабатываются. Например, силиконовые «жиры» устойчивы к высоким температурам. Хотя в земной коре кремния (в виде силикатов) очень много — больше, чем углерода, жизнь для своего формирования выбрала углерод.

Кроме этого веского аргумента недавно появился еще один. Соединений углерода в космосе выявлено несколько. Среди них неустойчивый на Земле радикал СН и, самое главное, формальдегид (СНОН) — его молекула уже достаточно сложная. В то же время из соединений кремния был обнаружен лишь окисел SiO, причем в крайне малых количествах.

Можно также представить себе вариант, в котором место воды займет аммиак (NH₃) — их свойства похожи. При этом как раз аммиак в больших количествах находится в атмосферах планет-гигантов! Но и тут, как в случае с кремнием, получающиеся соединения и менее многочисленны, и менее сложны, так что развитие живых существ на их основе представляется весьма маловероятным.

В общем, при нынешнем состоянии наших знаний химия углерода — и ничто другое! — остается ключом жизни в природе.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ЖИЗНИ