Почему жизнь может существовать на каждой из планет Солнечной системы
В последние десятилетия человечество всё чаще задается вопросом “Одни ли мы во вселенной?”, и хотя, почти наверняка, где-то в глубинах космоса существует внеземная жизнь, а, возможно, и внеземные цивилизации, человечество пока не смогло найти тому явные подтверждения. Однако даже в нашей родной Солнечной системе каждая планета могла быть в прошлом, а, возможно, и сейчас является домом для инопланетных жизненных форм. Давайте же присмотримся к каждой из них.
Меркурий, ближайшая к Солнцу планета. Этот каменистый, лишенный атмосферы, выжженный Солнцем мир, внешне напоминающий наш спутник, Луну. На первый взгляд может показаться, что эта планета абсолютно бесперспективна для любых, даже самых радикальных, теорий о возникновении жизни. Однако сразу несколько особенностей этой планеты могут указать нам на противоположное.
Хотя Меркурий и является самой маленькой из планет, он также и вторая по плотности планета в Земной группе и уступает в этой характеристике лишь самой Земле и всего на пару процентов (0,984 от земной плотности). Другой важной особенностью этого объекта является то, что он обладает невероятно большим, по отношению к общей массе тела, ядром, которое составляет 83% от всего объёма Меркурия. За это некоторые исследователи называют его металлической планетой.
Сопоставив эти факты, некоторые ученые пришли к выводу, что, возможно, Меркурий пережил катастрофу невероятных масштабов, которая лишила его большей части коры. Если это предположение верно, то, возможно, когда-то Меркурий был совсем другой планетой. Он вполне мог обладать плотной атмосферой, а возможно даже океаном из воды (учитывая, что молодое Солнце было значительно холоднее, чем сейчас, об этом мы подробнее поговорим позже). Примечательно, что водный лёд и сейчас можно встретить в некоторых достаточно глубоких полярных кратерах этой планеты, куда никогда не попадает солнечный свет, однако делать какие-либо предположения о возможном происхождении этой воды практически невозможно.
******
Планета, которую часто называют сестрой Земли, Венера, еще в начале ХХ века казалась многим значительно более пригодной для жизни. Вопреки распространённому заблуждению, именно Венера, а не Марс, является ближайшей от нас планетой. Также с нашей родной планетой её роднят и схожие размеры и масса. По этим параметрам она занимает второе место в Земной группе, после самой Голубой планеты.
Всякую надежду на то, что на второй планете от Солнца мы найдем гостеприимные условия, развеяла советская программа по исследованию этого мира. После трех безуспешных попыток осуществить мягкую посадку на планету, задача таки была выполнена при помощи аппарата «Венера-7»: он сумел передавать сигналы с поверхности лишь в течение 20 минут.
Причиной тому является невероятно плотная атмосфера Венеры, более чем на 96% состоящая из углекислого газа, создающая давление у поверхности планеты в 93 бар. Эта атмосфера стала причиной провала миссий Венера-4/6, а также она порождает поистине неимоверный парниковый эффект, так что температура у поверхности в среднем составляет 467 °С.
Фото поверхности Венеры, полученные «Венерой-13».
Казалось бы, в таких условиях невозможно существование привычных для нас углеродных форм жизни, а рассуждать об альтернативной биохимии, возможно, пока что и рано. Но именно на Венере существует место, которое в Солнечной системе наиболее приближено к земным условиям. Атмосфера планеты на высоте между 50 и 65 км над поверхностью может быть пригодная для неких форм жизни, которые способны проводить весь свой жизненный цикл в воздухе. Температура здесь колеблется между + 65°С и - 20°С, а давление может доходить до привычных нам земных параметров. Конечно, состав атмосферы всё еще далек от комфортного нам, но есть предположения, что некие организмы способны назвать такие условия пригодными для своего существования.
Не стоит также упускать из виду и тот факт, что Венера вполне могла быть обитаема миллиарды лет назад. Думаю, что многим известен тот факт, что наша звезда Солнце в процессе своего старения постепенно разогревается и усиливает свою светимость. Однако это так же значит, что в ранней Солнечной системе наша звезда была значительно более тусклой, 4 миллиарда лет назад её светимость могла быть на 30% слабее, чем сейчас. С одной стороны, это может поставить под вопрос пригодность для жизни Марса в тот период, но с другой - дать основу для теорий о возможном существовании морей и океанов на молодой Венере.
*****
Существование жизни на третьей планете от Солнца является неоспоримым, так что давайте пропустим этот пункт.
*****
Несмотря на то, что молодая Солнечная система действительно была значительно холоднее, чем сейчас, большинство исследователей уверенны, что миллиарды лет назад на этой планете плескались моря и океаны и текли реки, следы которых мы можем найти и сейчас. А недавние наблюдения подтвердили предположения о том, что при некоторых условиях вода и сейчас может существовать на поверхности Марса в жидком виде.
Поскольку ученые считают воду основой углеродной жизни, то в таком случае вероятность существования жизни на древнем Марсе очень велика. Хотя она вряд ли смогла успеть развиться даже до уровня примитивных многоклеточных организмов. Поскольку, по точно не установленным причинам, вскоре эта планета стала терять свою атмосферу, а океаны начали высыхать.
Марс в Нойскую эпоху в представлении художника.
Наиболее пригодным для жизни считается геологический период в истории Марса, который планетологи называют Нойской эрой (4100-3700 миллионов лет назад). Именно в этот период на поверхности планеты могли существовать огромные водные резервуары. Эта эпоха также совпадает с периодом поздней тяжелой бомбардировки в нашей Солнечной системе. Благодаря этому Красная планета в те времена подвергалась регулярным ударам со стороны метеоритов. Это, с одной стороны, могло являться угрозой для уже существующей жизни, а с другой - стать источником для её зарождения.
В последующие эпохи (Гесперийская и Амазонийская эры) на Марсе всё еще могли сохраняться поверхностные воды, однако климат на планете постоянно изменялся от тёплого и влажного к сухому и холодному, который мы можем наблюдать и сейчас. Марс также постоянно терял свою атмосферу, а для существования воды в жидком виде необходима не только определенная температура, но и определенное атмосферное давление.
В любом случае, велика вероятность того, что если жизнь действительно существовала на этой планете в Нойскую эру, то некоторые организмы могли адаптироваться и к новым условиям. В частности, это могут подтвердить лабораторные эксперименты Германского Аэрокосмического центра: лишайники и сине-зелёные водоросли были помещены в условия, максимально приближенные к марсианским. Эксперимент длился 34 дня, за это время организмы не только выжили, но и продолжали фотосинтезировать.
Однако ученые так и не пришли к единогласному решению, есть ли жизнь на Марсе сейчас. Но если она и существует, то скрывается глубоко под поверхностью планеты, где она будет защищена от смертельной радиации. В пользу этого предположения могут говорить выделения метана в атмосфере Красной планеты.
*****
Дальше нас ждут 4 газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти объекты, в плане пригодности для жизни, очень схожи между собой. Хотя по своим физическим характеристикам существенно отличаются друг от друга. Более того, классифицировать их как один тип планет не совсем верно. Например, многие ученые выделяют Уран и Нептун в отдельную группу – ледяные гиганты.
В атмосфере каждой из этих планет можно найти высоты, на которых температура или давление будут сопоставимы с земными. Если жизнь сможет приспособиться к условиям на этих высотах, то в её распоряжении будут предоставлены пространства в разы превышающие площадь нашей планеты.
Но газовым гигантам также свойственны атмосферные явления, которые могут лишить эту жизнь даже малейших шансов на выживание. Конвекция в атмосферах газовых планет в разы сильнее, чем на Земле, а это может привести к тому, что жизненные формы может в любой момент сдуть на более глубокие уровни атмосферы, где из-за температуры и давления они моментально погибнут. К тому же именно газовым гигантам свойственны бури, которые могут превышать по своим размерам площадь Земли.
Конве́кция — вид теплообмена, при котором внутренняя энергия передается струями и потоками. При естественной конвекции нижние слои вещества нагреваются, становятся легче и всплывают, а верхние слои, наоборот, остывают, становятся тяжелее и опускаются вниз, после чего процесс повторяется снова и снова.
Помимо планет, в нашей Солнечной системе еще множество меньших по размерам тел, которые, возможно, имеют куда больше шансов стать домом для внеземной жизни. Однако они настолько уникальны и разнообразны, что явно заслуживают отдельной статьи.
