Жизнь как она есть: её зарождение и сущность - Крик Фрэнсис - Страница 20

Есть еще один фактор, который мы должны рассмотреть относительно возможных планетарных систем. Поскольку на основании подробного исследования света, который звезда нам посылает, довольно легко обнаружить ее вращение, то точно так же мы можем обнаружить двойные звезды, то есть, две звезды, находящиеся довольно близко к друг другу, которые вращаются друг вокруг друга и удерживаются на своих орбитах взаимным гравитационным притяжением. Обе звезды не обязательно должны быть одинакового размера или типа, и на поверку они часто несколько отличаются друг от друга. Оказывается, что такие сложные системы довольно распространены, являясь скорее почти правилом, чем исключением. Итак, планетарная система, вращающаяся вокруг пары звезд, которые вращаются друг вокруг друга, вероятно, окажется несколько менее устойчивой по сравнению с такой как наша, которая имеет в своем центре только одиночную звезду. Двойные звезды, если они не находятся очень близко к друг другу (в этом случае их гравитационное воздействие на планеты приближается к действию одиночной звезды), могут возмущать орбиты планет, поскольку иногда планета будет находиться ближе к одной звезде, а затем, немного позже, к другой. Это не только приведет к тому, что энергия, падающая на определенную планету, может периодически изменяться, но, что еще важнее, возрастет опасность столкновения планет друг с другом. Постоянные условия в течение длительных периодов времени, которые, как мы полагаем, необходимы для развития высших форм жизни, не могут с легкостью возникнуть в таких планетарных системах. Таким образом, несмотря на то, что многие двойные звезды могут иметь планеты, они могут оказаться не идеальными для развития жизни. Конечно, некоторые колебания, как мы знаем, могут оказаться полезной вещью, и время от времени могут резко двигать эволюцию вперед, но трудно поверить, что какая-либо форма жизни переживет реальное столкновение двух планет.

Остается проблема атмосферы планеты. Мы уже обсуждали ее в главе 6. Здесь мы должны расширить рамки обсуждения, чтобы охватить планеты за пределами Солнечной системы. Как мы уже видели, в настоящее время трудно решить, какой именно была древняя атмосфера Земли. Еще труднее это сделать, если мы даже не знаем размер звезды, точный размер планеты и насколько они удалены друг от друга. В Солнечной системе Венера не слишком отличается от Земли, при этом она находится немного ближе к Солнцу и немного меньше по размеру. Несмотря на это, ее атмосфера очень отличается от нашей: она очень горячая, очень плотная (давление на поверхности более чем в сто раз превышает атмосферное давление здесь) и состоит главным образом из СО2- Высокая концентрация углекислого газа создает парниковый эффект, который поглощает излучение, пытающееся проникнуть в космическое пространство, и это, наряду с более интенсивным потоком энергии от Солнца, повышает температуру почти до 720°K. Именно эта высокая температура приводит к такому значительному количеству CO2 в атмосфере, так как она достаточно высока, чтобы из горных пород испарялось некоторое количество солей угольной кислоты. На Земле, несмотря на довольно значительные запасы углекислой соли, как, например, в белых утесах Дувра, температура просто достаточно низкая, и она почти вся остается в твердом состоянии или растворяется в океанах. Короче говоря, относительно небольшое различие в планетарных условиях может вызвать значительную разницу атмосферы планет.

Вероятно поэтому, можно было бы найти планету, которая массивнее Земли, хотя она находится на таком расстоянии от своей звезды, что может иметь на своей поверхности жидкую воду. Если планета достаточно массивна, то распространенный в облаке пыли водород мог бы удержаться на планете (как на наших внешних планетах, таких как Юпитер) или, по крайней мере, улетучиваться намного медленнее. Появившаяся в результате атмосфера, будучи восстановительной, может быть очень благоприятна для производства хорошего «вкусного» бульона на ее поверхности. И поэтому, по крайней мере, возможно, что во Вселенной есть больше подходящих мест для зарождения жизни, чем найдено в нашей собственной Солнечной системе.

Хотя Земля выглядит как довольно средняя планета, вращающаяся вокруг довольно средней звезды, мы не можем быть уверены, что у нее нет каких-то особенностей, которые сделали условия для зарождения жизни особенно благоприятными. Возможный пример этого — наша Луна. Луны достаточно часто встречаются у планет Солнечной системы, но, по аналогии с другими планетами, можно было бы предположить, что Земля имела, скорее, несколько лун меньшего размера, а не одну большую Луну, которую мы видим, сияющей над собой. Как возникла Луна, все еще не установлено. Представляется маловероятным, что она откололась от Земли. Сформировалась ли она одновременно с Землей или была захвачена Землей позднее, образовавшись где-то в другом месте Солнечной системы? Возможно, наша Луна появилась в процессе слияния существовавших ранее нескольких лун.

Как бы ни возникла Луна, можно с уверенностью предположить, что в те древние времена она находилась гораздо ближе к Земле. Луна вызывает на Земле приливы. Это трение не только замедляет вращение Земли, которое в те времена, должно быть, было значительно быстрее, но с помощью обратного воздействия постепенно увеличивает орбиту Луны до большего радиуса. Когда Луна находилась ближе к Земле, приливы были больше. Насколько именно больше, зависит от того, как возникла Луна и как она изменила свою орбиту. Возможно, что впервые она была захвачена, когда вращалась в обратном направлении, затем эта орбита постепенно стянулась и направление вращения изменилось на существующее в настоящее время, при чем в этом процессе полюса поменялись местами. Если дело обстояло именно так, то приливы тогда были очень большими. Это могло вызвать последствия любого рода. Если бы их не было, то над всеми водами Земли мог бы образоваться очень толстый слой углеводородов. Эти древние приливы могли вспенить его в эмульсию, создав, возможно, более благоприятные условия для появления примитивных клеток. Такие большие приливы могли создать непрерывное смачивание и высушивание в довольно большом масштабе в водоемах около берегов океанов и морей. К тому же, это могло вызвать более благоприятные условия для пребиотического синтеза. В общем, большие приливы переносили предметы с места на место и создавали больше разнообразия на поверхности первозданной Земли.

Еще одно трудноуловимое влияние могло быть вызвано дрейфом материков. Но из-за тектоники плит (перемещений различных плит по поверхности Земли) на ней могло отсутствовать горообразование. В этом случае постоянное выветривание разрушало сушу, унося обломки пород в море, как это делают сейчас реки, до тех пор пока, наконец, вся суша не оказалась ниже уровня океана. Это не могло бы полностью исключить появление жизни, но если это случилось довольно давно, то это могло бы затруднить зарождение жизни. Если это произошло не так давно, то высшие организмы, вероятно, развились бы совершенно иначе. Нелегко представить, как возникла бы современная наука, если бы совсем не было суши, хотя было бы опрометчиво говорить о том, что такого не могло случиться.

Вероятно, горообразование происходит потому, что внутренние области Земли довольно жидкие, а породы близко к поверхности достаточно пластичны, чтобы допустить выход этой массы с заметной скоростью. Эти условия возникают, поскольку внутренняя часть Земли довольно горячая (по весьма приблизительной оценке эта температура примерно равняется температуре на поверхности Солнца). Вероятно, это зависит, среди прочего, от радиоактивности пород, особенно от радиоактивности изотопов урана, тория и калия. Процент радиоактивных атомов в породах не так высок, но на Земле такое количество этих веществ, что в сумме он возрастает до значительной величины. Более того, такой радиоактивный распад создает относительно большое количество энергии. Это тепло, наряду с теплом, оставшимся со времени агрегации Земли, сдерживается значительной толщиной земной коры и ее низкой проводимостью тепла, поэтому, благодаря столь хорошей изоляции, этот небольшой внутренний запас тепла может сохранять очень высокую температуру.