Жизнь во вселенной начинается с Земли

Олег Гуцуляк
***

Но, однако, часть ученых считает, что если жизни и суждено зародиться где-то во Вселенной и затем распространиться на другие планеты Галактики, то этой «колыбелью жизни» может быть только сама наша Земля, жизнь на которой существует при наличии целого комплекса уникальных условий и параметров [Войцеховский А. Солнечная система – творение разума: Ч.2. //
Т.е. все выглядит так, что Землю как бы специально «устроили» таким образом, чтобы на ней зародилась жизнь.

Земля идеально находиться в т.н. «зоне Златовласки» – «зоне обитания» вокруг Солнца, «толщиной» не более 10 млн. км, на расстоянии примерно 150 млн. км от нашего светила. Проведенные расчеты свидетельствуют, что, если бы Земля находилась ближе к Солнцу лишь на 8 млн. км, то процесс конденсации воды из атмосферы не мог бы произойти и образование океанов, в которых появились, как считается, первые формы жизни, стало бы невозможным. В этом случае наша планета была бы окружена плотной горячей атмосферой в основном из углекислого газа, покрыта плотным слоем облачности из взвешенных едких капелек. Такой сейчас является атмосфера планеты Венера. Расчеты также показывают, что лишь 1°С отделял нашу Землю от полного обледенения. Находись наша планета дальше от Солнца всего на 2 млн. км – и интенсивный процесс образования ледников сделал бы развитие высших форм жизни невозможным. Нечто подобное случилось в свое время с Марсом, где под сухой поверхностью, видимо, залегли мощные ледники. Если  другие звезды в Галактике вспыхивают, угасают или пульсируют, то наше Солнце ведет себя на редкость спокойно, причем на протяжении чуть ли не миллиардов лет. Каждую минуту на квадратный сантиметр земной поверхности поступает 1,95 кал солнечного тепла, или 0,136 Вг/см. Эта величина называется солнечной постоянной. Как известно, Солнце притягивает свои спутники. Чтобы не упасть в пекло нашего центрального светила, они должны двигаться достаточно быстро. Однако не слишком быстро – иначе их унесет от Солнца в межзвездное пространство. Каждому небесному телу, вращающемуся вокруг Солнца, необходимо уложиться в четкие границы между скоростью «падения» и скоростью «убегания». Именно скорость вращения нашей планеты идеально вписывается в данную закономерность – около 30 км/с. Так, например, скорость меньше 3 км/с для Земли – это гибель в солнечном пламени, а скорость, превышающая 42 км/с – прощание с Солнечной системой, вечный мрак и холод.

 Земная атмосфера состоит из смеси различных газов, которые на уровне моря по объему занимают: азот – 78%, кислород – 21, аргон – 1, углекислота – 0,03%. Остальные компоненты – водород, гелий, ксенон, криптон, метан, неон и другие – составляют миллионные доли процента. Особо важное значение имеют такие переменные по объему составляющие, как водяной пар и озон.  Также оказывается, что если бы количество кислорода в атмосфере Земли было менее 15-18%, то процесс горения стал бы в ней просто невозможным. С другой стороны, если бы концентрация кислорода в земной атмосфере превышала величину 30-70%, то первый же случайный удар молнии мог привести к катастрофическим последствиям, поскольку в этом случае даже исключительно сырая древесина горела бы как порох. Результаты проведенных расчетов свидетельствуют, что и верхний и нижний пределы концентрации кислорода, при которых в атмосфере возможно нормальное горение, зависят, в частности, от общего атмосферного давления, от величины земного ускорения силы, тяжести и других параметров, определяющих процессы теплоотвода и, следовательно, устойчивости горения [Храмов В. Кислород для Прометея // Химия и жизнь. – 1982. – №12. – С.121]. Около 55% энергии солнечного излучения поглощается атмосферой и земной поверхностью и в дальнейшем, после целого ряда превращений, излучается в мировое пространство в инфракрасной области спектра. Озонный пояс в верхних слоях атмосферы служит надежным щитом, сохраняющим все живое на планете от смертельного жесткого ультрафиолетового излучения Солнца. Кроме того, инфракрасное излучение Земли сильно поглощается водяным паром, углекислотой и озоном. Этот так называемый парниковый эффект также имеет огромное значение: без него средняя температура земной поверхности была бы на 40°С ниже и жизнь на Земле стала бы невозможной.  Известно, что ход биологических реакций, составляющих суть жизнедеятельности любого организма, регулируют ферменты. Одни из них могут работать в широком интервале температур, другие требуют стабильности. Среди этих термических консерваторов есть ферменты, регулирующие дыхание, пищеварение, обмен веществ, т.е. ключевые процессы жизни. Эволюция распорядилась так, что максимальную эффективность эти ферменты проявляют чаще всего в интервале температур от 30 до 40°С. Если температура ниже, то они не действенные, если выше – разрушаются. Потому эта температура и считается нормальной для человека и семейства теплокровных животных, к которым относятся млекопитающие и птицы.

Да и в самой нашей Вселенной значения фундаментальных   постоянных (тяготения для сил гравитации, заряд электрона для электромагнитных сил, константа для сильных ядерных сил, специальная постоянная Ферми для слабых ядерных сил) «подобраны» с чрезвычайной тщательностью, чтобы было возможным существование атомов, звезд, планет, достаточно богатый набор химических элементов, достаточно долгое время  существования Вселенной, чтобы могла развиться жизнь. Может быть, одновременно существует множество не  взаимодействующих между собой Вселенных с  такими же наборами  фундаментальных постоянных и в них развивается жизнь, подобная  нашей [Воронов Г.С. Синтез Вселенной // Химия и жизнь. – 1981. – №8. – С.21-27].

«… Строение солнечной системы подтверждает ее искусственное происхождение. Она как будто бы специально выстроена. Заметен математический расчет в расположении планет. А Земля, кажется, создана специально для того, чтобы тут жили люди. На Земле оптимальные условия», – считает Дункан Лунан, астроном, президент Шотландской ассоциации технологий и исследований.

Да и нашу планету по обилию природных ресурсов, по богатству организмов, существ и животных в обрамляющей Землю пленке жизни специалисты по космическим системам жизнеобеспечения по праву называют «гигантским космическим кораблем, идеально экипированным для практически бесконечных орбитальных полетов миллиардов пассажиров». На нашей планете в распоряжении человеческого общества находятся практически неисчерпаемые источники для производства пищи, энергии и материалов, а также самообновляющаяся в ходе биологического круговорота экологическая среда, адекватная природе человека.

«… Земля – единственная планета, на которой, как нам известно, существует жизнь. Следовательно, Земля может быть вероятным источником „засевания“ жизнью других планет. Это может происходить под воздействием усиления солнечного ветра, что может выбивать микробы из верхних слоев атмосферы в космическое пространство, или под ударами астероидов, которые выбивают камни, скальные обломки и большие массы воды в космос», – пишут японские ученые под руководством Тэцуя Хары из университета Киото в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета. Т. Хара и его коллеги решили выяснить, может ли жизнь таким способом распространяться с Земли. В качестве модельного события исследователи выбрали падение 10-километрового Чиксулубского астероида около 65 миллионов лет назад в районе современного полуострова Юкатан. Удар этого астероида, как считается, стал одной из причин вымирания динозавров. Согласно расчетам группы Т. Хары, большое число обломков, выбитых таким ударом, должно было попасть на спутники Юпитера, в частности, на Европу. Согласно некоторым из сценариев – до 100 миллионов таких обломков размером около сантиметра, в которых могут выжить микроорганизмы. Дополнительные расчеты показали, что «семена жизни» могут достичь соседних звездных систем. В частности, ученые показали, что каменные фрагменты могут достичь планетной системы Gliese 581, где ранее была найдена первая потенциально обитаемая планета

Профессор из Гарварда (Harvard's Dimitar Sasselov), один из руководителей научной  программы телескопа Кеплер, Димитар Сасселов попытался обосновать причину, почему жизнь во Вселенной зародилась только на Земле. По приблизительным прикидкам, как объясняет ученый, 1 миллиард лет потребовался звездам, образовавшимся в молодой Вселенной, на то, чтобы из первичного водорода и гелия «наработать» достаточно материала для формирования планет – кислорода, железа, кремния, углерода и прочих тяжелых элементов. Еще около 9 миллиардов лет ушло  на само формированиеи создание условий, пригодных для жизни. Получается, что Земля, возраст которой определен примерно в 4,5 миллиарда лет,  хорошо вписывается в  эти временные рамки. И вполне может статься, что она никого не обогнала в своем развитии и никого не попустила вперед. Иными словами, высока  вероятность того, что наша планета – первая, на которой зародилась жизнь. И мы, соответственно, первые разумные существа во Вселенной. Вот и разгадка парадокса Ферми – самая простая из всех, предложенных прежде: Вселенная еще слишком молода, что наполниться жизнью.

С этим выводом соглашаются усчёные, чья статья появилась в 2015 г. в журнале «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society». Они считают, что  то, что мы не нашли «братьев по разуму» во Вселенной объясняется тем, что наше планета возникла очень рано. В своем исследование ученые попытались оценить количество космических «стройматериалов», которые могут быть пригодны для формирования землеподобных планет, в различные эпохи существования Вселенной – в далеком прошлом, сегодня и в далеком будущем. Специалисты измеряли, как много элементов тяжелее гелия и водорода  содержат далекие от нас галактики в различные эпохи существования Вселенной и экстраполировали полученные данные на будущее. Отметим, чем дальше от нас галактика, тем дольше от нее идет свет – то есть мы видим её совсем не такой, какая она есть на самом деле. В результате моделирования ученые смогли сделать вывод, что около 92% от общего числа  землеподобных планет во Вселенной, еще просто не успела сформироваться, соответственно шансы найти планету, на которой смогла бы возникнуть цивилизация, в нашем понимании, снижается в разы. «Главным мотивом нашего исследования было понять, какое место на самом деле занимает Земля во Вселенной. По сравнению со всей совокупностью планет, которые уже родились или еще родятся, Земля является, как вы выяснили, одним из «первенцев» во Вселенной», – пишут авторы исследования [Weaver Donna, Villard Ray (Space Telescope Science Institute, Baltimore, Maryland). Most Earth-Like Worlds Have Yet to Be Born, According to Theoretical Study //
Более лирично, но и пессимистично, эту позицию выразил Бернар Вербер в своей «Новой энциклопедии Относительного и Абсолютного знания»: «… Однажды мне пришла в голову странная мысль: «А что, если мы одни во Вселенной?» Даже законченные скептики в душе надеются, что инопланетяне существуют и если мы потерпим поражение, то, возможно, другим разумным существам, живущим где-то очень далеко, повезет больше. И это вселяет надежду… Но что, если мы одни? Совсем одни? Что, если в бесконечном космосе нет больше ничего живого и наделенного разумом? Если все планеты похожи на те, что мы видим в Солнечной системе, – слишком холодные или слишком горячие, состоящие из газовой магмы или камней? Что, если земной опыт – уникальная цепочка случайностей и совпадений, и этот опыт больше нигде не повторился? Что, если это единственное и неповторимое чудо? Это значит, что, если мы провалимся на экзамене, если разрушим нашу планету (а с недавнего времени мы можем это сделать с помощью ядерного оружия, загрязнения окружающей среды и т. д.), ничего больше не останется. После нас, возможно, game over, и новую партию уже не начнешь. Может быть, мы – это последний шанс. Тогда наш провал будет чудовищным. Мысль о том, что инопланетян нет, вселяет гораздо больше тревоги, чем о том, что они есть… От этого кружится голова. Какая ответственность лежит на нас! Видимо, это и есть самое древнее и самое страшное послание: «Возможно, мы одни во Вселенной, и если мы потерпим поражение, ничего и нигде больше не будет»...» [Вербер Бернар. Новая энциклопедия Относительного и Абсолютного знания  //