Ричард Докинз - Магия реальности. Откуда мы знаем что является правдой
Есть другие методы обнаружения планет. Например, когда планета проходит перед своей звездой, небольшая доля поверхности звезды затемняется или заслоняется — как тогда, когда мы видим Луну, заслоняющую Солнце, за исключением того, что Луна выглядит намного большей, поскольку она намного ближе. Когда планета приходит приходит между нами и своей звездой, звезда становится чутьчуть тусклее, и иногда наши инструменты достаточно чувствительны, чтобы обнаружить это потускнение. На настоящий момент, таким способом, были обнаружены 110 планет. И также есть несколько других методов, которые обнаружили ещё 35 планет. Некоторые планеты были обнаружены более чем одним из этих методов, и нынешний общий итог составляет 519 планет, вращающихся вокруг звёзд в нашей галактике, помимо Солнца.
В нашей галактике у значительного большинства звёзд, у которых мы искали планеты, оказалось, они были. Поэтому предположив, что наша галактика типична, мы можем, вероятно, сделать вывод, что у большинства звёзд во Вселенной есть планеты, вращающиеся вокруг них. Число звёзд в нашей галактике составляет около 100 миллиардов, и число галактик во вселенной примерно такое же. Это означает, что всего существует около 10 000 миллиардов миллиардов звёзд. Приблизительно 10 процентов известных звёзд астрономы описывают как «подобные Солнцу». Звезды, которые очень отличаются от Солнца, даже если у них есть планеты, вряд ли поддерживает жизнь на этих планетах, по различным причинам: например, звезды намного большие, чем Солнце, имеют тенденцию существовать недостаточно долго, прежде чем взорвутся. Но даже если мы ограничимся планетами, вращающимися вокруг подобной Солнцу звезды, мы, по — видимому, будем иметь дело с миллиардами миллиардов, — и это, вероятно, все же будет преуменьшением.
Ладно, но сколько этих планет, вращающихся вокруг «подходящей звезды», могут быть пригодны для поддержания жизни? Большинство экзопланет, обнаруженных к настоящему времени — «Юпитеры». Это означает, что они — «газовые гиганты», в основном состоящие из газа под высоком давлением. Это не удивительно, так как наши методы обнаружения планет обычно недостаточно чувствительны, чтобы заметить что‑либо меньшее, чем Юпитер. А Юпитеры — газовые гиганты — как известно, не годятся для жизни. Конечно, это не означает, что жизнь как мы её знаем — единственно возможный вид жизни. Возможно, могла бы существовать жизнь даже на самом Юпитере, хотя я в этом сомневаюсь. Мы не знаем, какая доля этих миллиардов миллиардов планет представляют собой скалистые планеты, подобные Земле, в отличие от газовых гигантов, подобных Юпитеру. Но даже если их доля весьма мала, абсолютное количество все ещё будет высоким, потому что общее количество столь огромно.
Поиск обитаемых планет
Поиски жизни какой мы её знаем в зоне обитания полагаются на воду. Опять же, мы должны остерегаться фиксировать наше внимание на жизни в привычном нам виде, но на данный момент экзобиологи (учёные, ищущие внеземную жизнь) расценивают воду как главное условие — до такой степени, что значительная часть их усилий направлена на обследование неба в поисках её признаков. Воду обнаружить легче, чем саму жизнь. Если мы находим воду, это, конечно, не означает, что там должна быть жизнь, но это шаг в правильном направлении.
Для жизни в привычном нам виде, по меньшей мере часть воды должна быть в жидкой форме. Она не должна быть ни льдом, ни паром. Внимательный осмотр Марса демонстрирует факт жидкой воды в прошлом, если не сегодня. И на нескольких других планетах есть, по крайней мере, некоторое количество воды, даже если она не в жидкой форме. Европа, одна из лун Юпитера, покрыта льдом, и оправдано предполагалось, что подо льдом есть море жидкой воды. Люди когда‑то считали, что Марс был лучшим кандидатом для внеземной жизни в пределах солнечной системы, и знаменитый астроном астроном по имени Персиваль Лоуэлл даже нарисовал то, что, как он утверждал, было каналами, пересекающими его поверхность. Космические аппараты сейчас получили подробные фотографии Марса, и даже приземлились на его поверхности, и каналы оказались плодом воображения Лоуэлла. В настоящее время Европа заняла место Марса как главного объекта, где предполагается внеземная жизнь в нашей собственной солнечной системе, но большинство учёных считают, что нам придётся искать дальше. Факты свидетельствуют, что вода не особенно редка на экзопланетах.
А что с температурой? Насколько тонко должна быть настроена температура планеты, чтобы поддерживать жизнь? Учёные говорят о так называемой «зоне Златовласки», «подходящей в самый раз» (подобно каше медвежат), находящейся как раз между двумя неприемлемыми крайностями: слишком горячей (подобно каше медведя — отца) и слишком холодной (подобно каше медведицы — матери). Орбита Земли «в самый раз подходит» для жизни: не слишком близко к Солнцу, где вода бы кипела, и не слишком далеко от него, где вся вода бы замёрзла, и было бы недостаточно солнечного света для питания растений. Хотя есть миллиарды и миллиарды планет, мы можем ожидать, что подходящими в самый раз будут лишь меньшинство из них, с соответствующей температурой и расстоянием до их звезды.
Недавно (в мае 2011) была обнаружена «планета в зоне обитания», вращающаяся вокруг вокруг звезды под названием Глизе 581 на расстоянии около 20 световых лет от нас (не очень далеко по звёздным меркам, но все же на огромном расстоянии по человеческим стандартам). Эта звезда — «красный карлик», намного меньшая, чем Солнце, и её зона обитания расположена соответственно ближе. Она имеет по меньшей мере шесть планет, названных Глизе 58le, b, c, g, d и f. Некоторые из них — маленькие, скалистые планеты, вроде Земли, и одна из них, Gliese 58Id, считается, находится в зоне Златовласки с жидкой водой. Неизвестно, есть ли на самом деле на Глизе 581d вода, но если есть, она, вероятно, жидкая, а не в виде льда или пара. Никто не высказывает мнение, что на планете Глизе 581d действительно есть жизнь, но факт, что она была обнаружена так скоро после того, как мы начали искать, вынуждает думать, что существует, вероятно, множество планет в зонах обитания.
А как же размер планеты? Есть ли размер Златовласки — не слишком большой и не слишком маленький, но в самый раз? Размер планеты — точнее её масса — оказывает большое влияние на жизнь по причине гравитации. У планеты с таким же диаметром, как у Земли, но состоящей в основном из твёрдого золота, была бы более чем втрое большая масса. Гравитационное притяжение планеты было бы втрое сильнее, чем мы привыкли на Земле. Всё весило бы более чем втрое больше, включая все живые тела на планете. Каждый шаг давался бы с большим трудом. Животному размером с мышь нужно было бы иметь толстые кости для поддержания тела, и оно бы переваливалось подобно миниатюрному носорогу, в то время как животное размером с носорога, вероятно, задохнулось бы под своим собственным весом.
Точно так же, как золото тяжелее, чем железо, никель и все остальное, из чего в основном сделана Земля, уголь намного легче. Планета размером с Землю, но в основном состоящая из угля, обладала бы гравитационным притяжением приблизительно в пять раз меньшим, чем мы привыкли. Животное размером с носорога рога могло бы носиться на тонких, длинных ногах, подобно пауку. А животные намного большие, чем самые крупные динозавры, могли бы успешно эволюционировать, если другие условия на планете были бы подходящими. Гравитация на Луне в шесть раз меньше, чем на Земле. Вот почему астронавты на Луне двигались странной скачкообразной походкой, которая выглядела весьма смешной из‑за их больших размеров в космических скафандрах. Животное, которое фактически эволюционировало бы на планете с такой слабой гравитацией, было бы построено совсем по — другому — естественный отбор следил бы за этим.
Если бы гравитационное притяжение было бы слишком сильными, как на нейтронной звезде, не могло бы быть никакой жизни вообще. Нейтронная звезда — можно сказать, коллапсировавшая звезда. Как мы узнали в главе 4, вещество обычно почти полностью состоит из пустого пространства. Расстояние между ядрами атомов огромно по сравнению с размерами самих ядер. Но в нейтронной звезде коллапс означает, что все это пустое пространство уничтожается. Нейтронная звезда может обладать такой же массой, как Солнце, однако быть лишь размером с город, поэтому её гравитационное притяжение разрушительно сильно. Если бы вы свалились на нейтронную звезду, вы весили бы в сотни миллиардов раз больше, чем вы весите на Земле. Вас бы раздавило. Вы не смогли бы двигаться. Планета должна обладать лишь крошечной долей гравитационного притяжения нейтронной звезды, чтобы помещаться за пределами зоны обитания — не только для жизни, какой мы её знаем, но и для жизни, какую мы могли бы себе представить.
