Разговоры с таксистами о жизни и устройстве Вселенной - Чарльз Кокелл

заглядывали в космос, тем очевиднее становилось, что многие из этих крошечных белых точек в ночном небе сами являются солнцами. Мы мало что знали о них, но нельзя было игнорировать реальную возможность того, что на их орбите могут находиться другие миры, подобные нашему. При дальнейшем усовершенствовании наблюдений мы смогли увидеть, что сами эти солнца вращаются вокруг чего-то другого. Огромные скопления звезд регулярно перемещаются вокруг неопределимых центров того, что вскоре стало известно как галактики. Достаточно скоро мы поняли, что галактики содержат огромное количество звезд и что сама Вселенная полна этих галактик. Миллиарды солнц в миллиардах галактик. Казалось, это стало завершением коперниканской революции: никто уже не мог поверить, что среди триллионов и триллионов планет во Вселенной Земля является особенной. Статистически подобные Земле планеты могут быть необычными, но небольшой процент от очень большого числа все равно остается большим числом.

Однако сейчас, в XXI веке, происходит нечто экстраординарное, почти загадочное. За последние несколько десятилетий люди поняли, что, хотя звезд, подобных нашей, много, планетарные системы сильно различаются. Поиски экзопланет не обнаружили точных копий нашей Солнечной системы, а точнее, копий того же процесса формирования планет. До сих пор каждая система, которую мы исследовали, уникальна не только по пространству и архитектуре самих систем, но и по мирам, которые в них находятся. Рыхлые планеты[75], супернептуны[76], горячие юпитеры, планеты-океаны, скалистые суперземли, состоящие из карбидов[77], – научная литература буквально пестрит бесконечным количеством чудны́х планет.

Скалистые планеты, наиболее похожие на Землю, подвержены удивительному диапазону изменений. Некоторые из них привязаны приливами к маленьким красным карликовым солнцам, при этом одна сторона планеты всегда направлена к звезде, так же как наша собственная Луна всегда показывает нам одну и ту же сторону. Каковы последствия для жизни на такой планете, где одна сторона постоянно освещена, а другая находится в вечной темноте? Мы не знаем. Некоторые скалистые экзопланеты имеют сильно эллиптические орбиты, поэтому они подлетают близко к своей звезде, а затем проводят долгие периоды в ледяных глубинах космоса, образуя климат, который резко колеблется от ужасно высоких температур до смертельного холода. Другие экзопланеты поражены радиацией, а третьи вращаются вокруг звезд, срок жизни которых, вероятно, слишком короток, чтобы стать питательной средой для разума.

Даже если бы мы нашли кусок камня с водой и соответствующим уровнем радиации и температуры, мы, возможно, все равно не увидели бы там окружающую среду, достаточно похожую на земную, чтобы поддерживать жизнь. Для жизни на Земле необходима наша система плит земной коры, которые посредством своего непрерывного погружения и таяния в недра планеты обеспечивают цикл важных для жизни элементов, заряжая энергией и питая биосферу. Возможно, подобная система тектонических плит требуется везде или по крайней мере время от времени. Не тот размер планеты или неправильное количество воды – и плиты могут заклинить, превратив поверхность планеты в огромную плиту неподвижной породы, как Марс, или навсегда погрузив кору в глубокий океан. Жизнь будет низведена до существования океана, если вообще возникнет.

А что насчет атмосферы? На планете, во многом похожей на Землю, атмосферы может быть слишком мало или слишком много. Определенные концентрации газов могут привести к тому, что атмосфера и поверхность под ней станут слишком горячими или слишком холодными. Даже если звезда во многом похожа на наше Солнце, а орбитальное расстояние очень похоже на земное, качество атмосферы может быть таким, что планета будет получать слишком много радиации или недостаточно солнечного света, что помешает возникновению жизни или ее последующей эволюции.

В результате все это дает новый шанс тому, что Земля все-таки уникальна. Несмотря на то, что, как выяснилось, мы находимся в целой вселенной подобных нашему солнц, может оказаться, что условий, позволяющих жизни существовать на Земле, не найдется больше нигде или, во всяком случае, там, где мы могли бы их обнаружить. Какая ирония, если, оспаривая притязания Аристотеля на исключительность, мы обнаружили бы, что Земля все же исключительна и обладает уникальным сочетанием физических условий, создавших единственный способ выжить, тогда как у планеты существует множество способов погибнуть.

По сути, это и есть вопрос, на который мы пытаемся ответить: сколько существует путей к жизни, а от нее – к разуму? Насколько разнообразны живые миры? Неужели жизнь и эволюция требуют настолько узкого диапазона планетарных условий, что естественные превратности планетарного формирования почти всегда будут преградой и любые успехи приведут к точно таким же результатам, что и на Земле? Или все же окна возможности достаточно широки, чтобы многие разновидности миров могли вместить множество разновидностей биосферы? До сих пор мы вполне логично ищем планеты, подобные нашей. Но, возможно, когда (и если) мы найдем внеземную жизнь, это будет мир, сильно отличающийся от земного. Другими словами, мы предполагаем, что жизнь разборчива. Опять же, это понятно: поиск миров, подобных Земле, делает поиск выполнимым. Но не обязательно успешным.

Конечно, ничто из этого не приближает нас к тем ответам, которые уже дали разные религии. Если Земля окажется уникальной или если мы обнаружим, что жизнь существует только в таких мирах, как Земля, ни одно открытие не докажет существование Создателя. Но, возможно, астрономия и вероисповедание сойдутся во мнении, что Земля действительно занимает особое место во Вселенной и является единственным или одним из немногих мест, где жизнь может существовать и развиваться. В этом смысле, изучая экзопланеты, мы понимаем, что революция Коперника далека от завершения. Спустя пять веков мы по-прежнему не уверены, является ли наш мир чем-то необычным и даже уникальным. Разница в том, что с помощью современных телескопов мы действительно можем узнать, в чем состоит истина. Нам не нужно полагаться на веру, чтобы решить, исключительна ли Земля. Когда-нибудь мы сможем получить реальные доказательства.

Есть один аспект нашего существования, о котором мы можем с уверенностью сказать, что он не является исключительным: жизнь там, где она существует, как и вся остальная материя, подчиняется законам физики. На первый взгляд этот пункт может показаться тривиальным. По определению физика описывает, как действуют материя и энергия, содержащиеся во Вселенной. Если мы обнаружим какой-то материал или поведение, которое лежит за пределами нашего нынешнего понимания, это не ставит его «за пределы» физики; скорее это просто означает, что физику необходимо пересмотреть, чтобы учесть это новое открытие. Что нетривиально в этом наблюдении (о том, что жизнь ограничена физикой), так это то, что структура и поведение жизни не являются чем-то экстраординарным. Да, возникновение жизни может быть невероятно редким явлением, даже уникальным и присущим только Земле, но то, как она функционирует, не настолько примечательно,