|
Злобные инопланетяне не нападут на Землю
|
|
|
|
В научной фантастике предполагается, что жизнь на других планетах, если она там есть, скорее всего, гораздо более развита, чем жизнь на Земле. Недавнее исследование говорит об обратном. Новое исследование, проведенное Крисом Даути, профессором экоинформатики в Университете Северной Аризоны, предполагает, что степень развития жизни на потенциально обитаемых экзопланетах у звезд, ближайших к Солнцу, скорее всего, зависит от энергии растений, а не только от того, сколько времени прошло. Это означает, что, хотя Земля молода по сравнению с некоторыми из своих звездных соседей, которые старше ее на несколько миллиардов лет, жизнь на экзопланетах с худшими условиями для кумулятивного фотосинтеза, вероятно, развивалась медленнее на протяжении миллиардов лет.
|
|
|
|
«Физик Энрико Ферми, как известно, задавался вопросом: учитывая высокую вероятность существования разумной жизни в галактике, где же она?» — сказал Даути. «Наше исследование показывает, что в звездном окружении нашей Солнечной системы может не быть разумной жизни, потому что большинство землеподобных планет рядом с нами, скорее всего, эволюционно отстают от нас и все еще находятся на стадии зарождения микробов. Это значит, что мы можем спать спокойно, потому что если жизнь на этих экзопланетах развивалась так же, как на Земле, то на большинстве из них обитают микробы, а не высокоразвитые инопланетяне».
|
|
|
|
Это не значит, что не существует высокоразвитой внеземной жизни, которая могла бы привести к воссозданию в реальной жизни «задачи трёх тел». По словам исследователей, результаты их работы говорят о том, что существование такого вида на близлежащих потенциально обитаемых экзопланетах маловероятно, поскольку совокупный фотосинтез на них будет ниже.
|
|
|
|
|
|
|
И вот почему: если на планете когда-то зародилась жизнь, её дальнейшее развитие не будет происходить автоматически с течением времени. Скорее всего, оно будет зависеть от совокупной энергии растений на планете, как предполагают авторы исследования. Если посмотреть на Землю, то в тёплых и влажных регионах растительность и видовое разнообразие больше, чем в холодных и засушливых. По мнению учёных, это связано с тем, что там больше возможностей для роста растений и больше экологического пространства для существования животных. Таким образом, на молодой, тёплой и влажной экзопланете эволюция может продвинуться дальше, чем на более старой, холодной и засушливой экзопланете.
|
|
|
|
В своей статье Даути и его соавторы исследуют последствия этой гипотезы для экзопланет. Планеты, на которых с наибольшей вероятностью может зародиться жизнь, вращаются вокруг красных карликов — наиболее распространённого типа звёзд в нашей галактике. Эти планеты, которые зачастую на миллиарды лет старше Земли, получают меньше света и часто находятся в приливном захвате, то есть всегда обращены к своей звезде одной стороной.
|
|
|
|
«Если на этих планетах зародилась фотосинтезирующая жизнь, то она существует уже на миллиарды лет дольше, чем на Земле, — говорит соавтор исследования Майкл Гоуэнлок, доцент кафедры информатики в Университете Северной Аризоны. — Однако общий годовой объем фотосинтеза, вероятно, ниже, потому что там меньше света и площадь поверхности планеты, доступная для фотосинтеза, в два раза меньше. Кто же впереди? Вот загадка, которую мы пытаемся разгадать с помощью количественных методов».
|
|
|
|
В недавней работе соавтор исследования Денис Сергеев, преподаватель Бристольского университета в Великобритании, смоделировал возможные климатические условия на экзопланетах и создал карты температуры, освещенности и количества осадков — основных переменных, необходимых для прогнозирования роста растений на Земле.
|
|
|
|
В новой статье авторы использовали эти карты, чтобы спрогнозировать потенциальный рост растений и скорость их эволюции на протяжении всего жизненного цикла на TRAPPIST-1e и 28 других близлежащих экзопланетах, на которых потенциально может существовать жидкая вода. («Близлежащие» — понятие относительное: TRAPPIST-1e находится в 40 световых годах от Земли.)
|
|
|
|
Но TRAPPIST-1e - это не Земля. Чем они похожи?
|
|
|
|
Вот как это происходит на Земле. Примерно 2,4*10^25 граммов углерода было усвоено за 3,2 миллиарда лет до появления более эффективных сосудистых растений. Затем, до появления человека, было усвоено еще 7*10^25 граммов углерода. По оценкам исследователей, на TRAPPIST-1e было усвоено лишь 21 % углерода, накопленного на Земле, несмотря на то, что эта планета на несколько миллиардов лет старше нашей.
|
|
|
|
«Поскольку это меньше того количества углерода, которое было усвоено на Земле до появления более эффективных сосудистых растений, мы предположили, что TRAPPIST-1e, возможно, находится лишь на микробной стадии эволюции, — говорит соавтор исследования Кэмерон Храбак, выпускник Нью-Йоркского университета. — Это намного ниже уровня Земли».
|
|
|
|
Исследователи провели аналогичные расчеты для 29 экзопланет в окрестностях Земли, на которых с наибольшей вероятностью может существовать жизнь, и обнаружили только две планеты, на которых жизнь, возможно, эволюционировала быстрее, чем на Земле: GJ 1061c и K2-3d. Обе эти планеты крупнее, горячее, ярче и старше большинства землеподобных планет в окрестностях нашей звезды. Еще три планеты могут находиться на мезозойской стадии развития жизни, что примерно соответствует эпохе динозавров на Земле.
|
|
|
|
Это лишь предположения, а не доказательства. Атмосфера вокруг TRAPPIST-1e и других экзопланет сильно влияет на климат, фотосинтез и эволюцию жизни. Дальнейшая работа с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» может предоставить дополнительные данные, которые позволят исследователям уточнить свои оценки.
|
|
|
|
Что будет дальше и не станет ли это вторжением инопланетян?
|
|
|
|
По словам исследователей, этот метод может помочь предсказать эволюционные ограничения, которые влияют на жизнь на тех экзопланетах, где она может развиться сильнее, чем на Земле. На Земле рост растений может ограничиваться количеством света, температурой или количеством осадков. Например, в пустынях много света, но рост растений замедляется из-за недостатка осадков. Эти ограничения также влияют на то, что жизнь в тропических лесах и в пустынях развивается по-разному. На экзопланетах, где общее количество фиксированного углерода и уровень эволюционного развития жизни, скорее всего, будут выше, чем на Земле, количество осадков, вероятно, ограничено.
|
|
|
|
Проще говоря, если где-то в звёздном скоплении, в котором находится Земля, существует инопланетная цивилизация, то экосистемы, в которых обитают разумные существа, будут больше похожи на экосистемы пустынь или умеренных широт — как и экосистемы на Земле, ведь мы, вероятно, эволюционировали в саваннах с ограниченным количеством осадков.
|
|
|
|
«Если использовать отсылки к поп-культуре, то экологические характеристики, которые определяют развитие жизни на этих экзопланетах, скорее напоминают "Дюну", чем "Аватар"», — сказал Даути.
|
|
|
|
Источник
|
