Воображаемая жизнь. Путешествие в поисках разумных инопланетян, ледяных существ и супергравитационных животных

Есть несколько сценариев возникновения мира с подповерхностным океаном, покрывающим каменное или металлическое ядро. Крупная планета вроде Айсхейма могла бы возникнуть на основе каменного ядра, покрытого слоем сплошного льда, а остатка тепла, выделившегося в ходе формирования планеты, или больших объемов тепловой энергии, связанной с радиоактивностью ее ядра, могло бы хватить на то, чтобы растопить этот лед и создать океан. Или же, как это и произошло с Европой и другими крупными лунами в Солнечной системе, количество тепла, достаточное, чтобы поддерживать часть покрывающей ядро воды в жидком состоянии, может быть обеспечено внешним процессом, таким как приливный разогрев. В этих ситуациях поток тепла, поддерживающий существование подповерхностного океана, образует слой воды, растущий и распространяющийся по направлению снизу вверх.

Можно также представить себе мир, в котором на поверхности когда‐то существовали океаны, но потом он подвергся сильному охлаждению. В результате внешний слой воды замерз, а внутренний остался жидким. Периоды существования «Земли‐снежка» в истории нашей собственной планеты дополнительно подтверждают вероятность такого сценария. По сути, в нашей истории были периоды, когда Земля также представляла собой мир с подповерхностным океаном. В этих случаях структура планеты формируется сверху вниз – слой льда образуется на поверхности уже существующего жидкого океана. Периоды существования «Земли‐снежка» служат дополнительным свидетельством того, что планеты могут неоднократно переходить из одной категории водных миров в другую. Более того, мы должны быть готовы и к тому, что условия развития жизни могут заметно различаться на спутнике планеты под воздействием приливного разогрева и на планете с независимой орбитой, где приливного разогрева нет и в помине.

Здесь мы упираемся в один из тех вопросов, на которые пока не найдено ответа и которые иллюстрируют пробелы в наших знаниях о небесных телах: дело в том, что мы не представляем себе подробностей движения потоков тепла на планетах и спутниках с подповерхностными океанами. Ученые преимущественно согласились с гипотезой о том, что в воде тепло будет переноситься вверх посредством конвекции. Но будет ли также конвекция во внутренней каменной мантии и металлическом ядре подчиняться тем же законам, что и на Земле, неизвестно. Некоторые теоретики утверждают, что даже на таком небольшом небесном теле, как Европа, может существовать конвекция в мантии – а следовательно, в ее океане будут точно такие же подводные термальные кратеры, как те, что мы обсуждали в предыдущей главе. В нашем последующем повествовании мы чисто теоретически предположим, что именно так и обстоит дело, и будем рассматривать только такие миры с подповерхностными океанами, в которых существуют подводные гидротермальные источники.

Посмотрим теперь, как в подобном мире могла бы развиваться жизнь. В память об открытиях, сделанных космическим зондом Galileo, назовем наш воображаемый мир Новой Европой.

Лингвистическое отступление

Вам, вероятно, известно, что в 2006 году на съезде Международного астрономического союза небольшая группа астрономов добилась принятия одного из самых глупых решений, когда‐либо выносившихся научными органами. Голосованием было решено «низвести» Плутон до статуса «карликовой планеты». В процессе обсуждения инициаторам пришлось совершенно невнятным образом переформулировать само понятие «планета» (полностью это обсуждение приведено в нашей книге «Экзопланеты»). Многие ученые‐планетологи это решение полностью проигнорировали, и мы в нашей книге поступим так же. Чтобы читателям было легче следить за цепочками наших рассуждений, мы будем использовать здесь общепринятое различие между терминами «планета» и «луна» (или «спутник»). Но мы считаем необходимым напомнить о существующем тренде: в настоящий момент планетологи обычно называют любой объект, включая луны, «планетой», если это тело достаточно велико, чтобы обладать сферической формой, и достаточно мало, чтобы не быть звездой. Мы знаем, что когда нашу Луну называют «планетой», это немного режет ухо, по крайней мере первые несколько раз, но рассчитываем, что в конечном счете все больше астрономов начнет разделять эту привычку.

Жизнь подо льдом

Как мы уже много раз повторяли, наиболее интересный расклад в водных мирах возникает, когда ядро планеты достаточно велико, чтобы поддерживать тектоническую активность. Тогда на твердой поверхности его коры возникают термальные кратеры. Многие ученые считают, что жизнь на Земле впервые возникла в таких же гидротермальных источниках в глубине океанов – условия в них таковы, что в изобилии имеются и необходимая энергия, и «строительные кирпичики», обязательные для зарождения жизни. Поэтому для дальнейшего разговора мы выберем планету с термальными кратерами на поверхности коры и подповерхностным океаном под слоем льда – и для удобства назовем его Новой Европой.