Воображаемая жизнь - Майкл Саммерс

Сильные ветры могли бы оказать два прямо противоположных воздействия на воды Гало. С одной стороны, они ускорили бы испарение с поверхности океана и перенесли бы образовавшийся пар на космическую сторону планеты, как уже говорилось выше. (Вы используете то же явление, когда дуете на что-то, чтобы обсушить это.) С другой стороны, чем сильнее ветер, тем больше будет таять ледник на обращённой в космоса стороне, и тем больше воды будет поступать в переходную зону. В зависимости от того, какой из этих эффектов победит в перетягивании каната, жидкая вода Гало может представлять собой что угодно — от глубокого моря, покрывающего всю переходную зону, до случайной струйки, которая быстро испарялась бы в бесплодной пустыне. Поскольку нас интересует развитие жизни, в дальнейшем мы предположим, что на планете присутствует океан, опоясывающий её всю.

Выполнив наш обычный приём «следования за водой» и исследовав причудливую окружающую среду Гало, мы воспользуемся моментом, чтобы обсудить ещё одну особенность, которую мы можем обнаружить на планетах, находящихся в приливном захвате, — особенность, которая может быть важна для жизни, не похожей на нас.

Мы знаем, что на Земле Солнце испаряет воду из океанов, и что эта вода в итоге выпадает в виде дождя или снега и возвращается обратно в океан. Это то, что мы называем гидрологическим циклом или круговоротом воды. Одна из самых интересных вещей, которая может произойти на планете, находящейся в приливном захвате, заключается в том, что, по аналогии с гидрологическим циклом на Земле, здесь может сложиться цикл, в котором задействованы минералы на основе кремния.

Представьте себе, если хотите, планету в приливном захвате, у которой обращённая к звезде сторона становится настолько горячей, что камни на её поверхности плавятся. Если бы они состояли из кремниевых минералов, у нас мог бы возникнуть жидкий океан из этих материалов на, обращённой к звезде стороне планеты. (Для справки, температура плавления чистого кремния составляет 2577° F, или 1414° C, тогда как температура плавления диоксида кремния, обычного минерала, составляет 3110° F, или 1710° C.) Часть этой жидкости испарится и, попав в атмосферу, будет унесена ветром на сторону, обращённую в космос. Оказавшись там, она замёрзнет.

Иными словами, на стороне планеты, обращённой в космос, пошёл бы «снег» из твёрдых каменных «снежинок».

Мы можем представить себе процессы, которые вернули бы этот твёрдый кремний обратно в жидкий океан — вероятно, процессы, которые по своей природе являются геологическими, как тектоническая активность на нашей планете. Дело в том, что мы легко можем представить себе «кремниевый цикл». Мы обсудим возможность жизни на основе кремния в главе 15, но сейчас просто отметим, что кремниевый цикл, который мог бы существовать в мире в приливном захвате, мог бы стать местом протекания основных химических процессов, ведущих к появлению новой формы жизни — той, которую мы назвали жизнью, не похожей на нас.

Недавние теоретические расчёты показали ещё один интересный аспект приливного захвата и возможность кремниевого цикла. Под руководством одного из нас (М. С.) студент-стипендиат Джорджа Мейсона Прабал Саксена исследовал, как кремниевые «снежинки», описанные нами выше, могут повлиять на вращение планеты, если они накопятся на стороне, обращённой в космос. Если бы механизм возврата кремния на солнечную сторону отсутствовал, возник бы эффект, аналогичный тому, что происходит в несбалансированной стиральной машине во время цикла отжима. Сдвиг массы «разблокирует» вращение планеты, и планета начнёт поворачиваться таким образом, что сторона, обращённая к звезде, развернётся в космос, и наоборот.

Интересной особенностью этого процесса разблокировки будет то, что ждать его результатов нужно будет всего лишь несколько десятков тысяч лет, тогда как для попадания планеты в приливный захват требуются миллионы лет. Таким образом, на некоторых планетах может происходить постоянная гравитационная битва. На протяжении миллионов лет планета будет двигаться в сторону состояния приливного захвата, но едва это случится, её вновь раскрутит сдвиг массы.

Особенно необычная вариация этой темы может иметь место, если параметры системы окажутся «в самый раз». Планета может выглядеть находящейся в приливном захвате, если смотреть на неё в течение короткого промежутка времени, но если наблюдать за ней в течение тысяч лет, то на самом деле она будет медленно вращаться. Это вращение заставило бы переходную зону медленно перемещаться по поверхности планеты. Что делает эту возможность интересной, так это то, что она заставит живых существ в переходной зоне постоянно сталкиваться с новыми экологическими проблемами. Многие палеонтологи считают, что именно такого рода экологические проблемы привели к развитию человеческого разума на Земле. Например, когда пышные тропические леса Африки начали высыхать и превращаться в саванну, те из наших предков, которые выработали прямохождение, имели преимущество, потому что могли перемещаться с одного участка леса на другой легче, чем другие гоминиды. Это освободило их руки для использования инструментов и, как утверждается, привело к последующему значительному увеличению размера мозга. Существо из переходной зоны столкнулось бы с теми же проблемами, потому что сама зона перемещалась бы по равнинам и горам. Можно ли позволять отстать разуму и технологиям?

На Гало мы сталкиваемся с ситуацией, которая аналогична обнаруженной нами в водных мирах из главы 8, где есть два места, в которых может развиться жизнь. В данном случае одно из них — это водяные пузыри вокруг горячих источников подо льдом на обращённой в космос стороне планеты, а другое — это океан в переходной зоне. Давайте рассмотрим их по отдельности.

Развитие жизни, разума и технологий в среде, особенности которой определяют слои льда и горячие источники, обсуждалось в главе 6. Основной довод состоит в том, что на Земле многоклеточная жизнь развилась вокруг горячих источников срединно-океанических хребтов, и мы ожидаем, что, какой бы процесс там ни происходил, он может повториться вокруг аналогичных источников на Гало. Кроме того, нет никаких оснований предполагать, что тот тип разума и технологии, который мы обсуждали для Айсхейма (помните трубу?) не смог бы развиться также и подо льдом на Гало. Условно предположим, что всё так и произошло. Каковы же будут последствия?

На Айсхейме, как только цивилизации с гидротермальных источников начнут исследования, они смогут достичь наружной поверхности льда лишь одним способом — двигаясь вверх. С другой стороны, цивилизации из горячих источников на Гало, в дополнение к поиску края своего мира путём движения вверх, могли бы найти его край, двигаясь вбок. Иными словами, они могли бы вырваться из слоя льда в переходной зоне. Выход в океан Гало был бы проще, чем выход в атмосферу над обращённой в космос стороной планеты, так что это один из способов, которыми можно было бы заселить океан переходной зоны.

Но существует и иная возможность, и она заключается в том, что жизнь может развиться в океане на Гало так же, как, по мнению некоторых учёных, она развивалась на Земле. Несмотря на свою несколько необычную географию, этот океан вполне мог обладать всеми свойствами, необходимыми для развития жизни. Повсеместное присутствие сильных ветров может несколько изменить процесс Миллера-Юри, но нет оснований полагать, что он будет остановлен. Например, молекулы в атмосфере могут быть сдуты на слой льда и вернуться в океан в процессе таяния, вместо того, чтобы упасть прямо в воду. Кроме того, география планеты могла бы легко создать множество версий дарвиновского «маленького тёплого водоёма», где могла бы развиваться жизнь (хотя здесь не было бы океанских приливов, чтобы концентрировать органический материал).