В поисках планеты Б: почему иное «солнце» людям не светит

Начало 22 века. Постапокалиптическая Земля, пустынная и бесплодная. И человечество покидает ее в надежде найти в космосе свой новый дом. Почему этот растиражированный сюжет, кажущийся для массового сознания уже привычным и даже реализуемым в будущем, на самом деле ужасная по сути и опасная по последствиям фантазия? Почему ни одна планета, даже похожая на Землю, как близнец, не способна стать для человечества новым домом? О том, в чем наша глубинная связь с собственной планетой, размышляют в своей статье «Планеты Б нет» физики Арвен Николсон и Рафаэль Хэйвуд.

Первое и главное, на что обращают внимание авторы, в заманчивом сюжете космической колонизации нет того, что делает иную планету пригодной для жизни. Похожесть на Землю и способность обеспечить долговременное выживание – это совершенно разные вещи. «Нам не просто нужна планета примерно такого же размера и температуры, как Земля, нам нужна планета, которая эволюционировала вместе с нами миллиарды лет, – отмечают они. – Мы полностью зависим от миллиардов других живых организмов, составляющих биосферу Земли. Без них нам не выжить».

Однако, несмотря на то, что эта идея не маргинальна – в 2014 году ее озвучил тогдашний генеральный секретарь ООН Пан Ги Мун, сказав, что «плана Б нет, потому что нет планеты Б», а спустя несколько лет в своем обращении к Конгрессу США ее повторил президент Франции Эммануэль Макрон, – по словам авторов, мало кто объясняет, почему это так.

Взять, к примеру, наиболее популярную идею колонизации Марса. Будучи, с точки зрения астронома, практически двойником Земли, он рассматривается как аванпост для человечества в ближайшем будущем. Но что не так с этой идеей? Сегодня Марс – это холодный (40% от солнечного тепла, получаемого Землей) и сухой мир, с тонкой атмосферой, из-за которой значительны перепады температуры (от +30 до -140°C), с пыльным из-за постоянных бурь воздухом, состоящим в основном из двуокиси углерода (СО2), со средним давлением на поверхности менее 1% от земного. Находиться без скафандра в такой среде невозможно.

Столь очевидные трудности предлагается преодолеть с помощью терраформирования – повысить температуру за счет выброса парниковых газов, в первую очередь СО2, и с его же помощью решить проблему тонкой атмосферы. Однако, как утверждают Николсон и Хэйвуд, «каждый предлагаемый метод высвобождения углерода, хранящегося на Марсе, требует технологий и ресурсов, намного превышающих наши возможности в настоящее время». Кроме того, согласно недавнему исследованию NASA, на Марсе нет необходимого для его «обогрева» запаса углекислого газа.

Но даже если бы его удалось найти, то воздух Марса, в основном состоящий из СО2, всё равно был бы непригоден для дыхания – земная атмосфера содержит всего 0,04% СО2, а при его уровне в 10% даже значительное количество кислорода не спасет человека от гибели. По мнению авторов, «более реалистичным сценарием выглядит строительство на его поверхности куполов с внутренними условиями, подходящими для нашего выживания». Однако переселенцев в таком случае будет сопровождать ежедневная угроза разгерметизации жизненного пространства и смерти от удушья.

В итоге, Николсон и Хэйвуд задаются вопросом: даже если колоссальные ресурсы, время и усилия, потраченные на освоение «двойника», не способны обеспечить самый минимум того, что есть на Земле, не кажется ли абсурдом предположение о том, что какая-то другая планета способна оказаться более подходящей? Тем не менее, в качестве мысленного эксперимента этот вариант стоит рассмотрения.

Так, по данным орбитального телескопа «Кеплер», предназначенного для поиска экзопланет, из около 900 найденных им и имеющих радиус, сопоставимый с радиусом Земли, 23 находятся в обитаемой зоне. Иначе говоря, имеют жидкую воду – ключевой компонент жизни в нашем ее понимании. По словам авторов, концепция обитаемой зоны очень удобна, поскольку зависит только от двух астрофизических параметров, сравнительно легко измеряемых, – расстояния от планеты до ее родительской звезды и температуры последней. «Стоит иметь в виду, что астрономическая обитаемая зона – очень простая концепция, и на самом деле существует гораздо больше факторов, влияющих на возникновение жизни, – говорят исследователи. – Например, она не учитывает тектонику плит, имеющую, как считается, решающее значение для поддержания жизни на Земле».

Тем не менее, можно предположить, что если хотя бы одна из трех звезд имеет в зоне обитаемости экзопланету размером с Землю (по самой оптимистичной оценке – такая планета есть у каждой звезды, по самой пессимистичной – у одной из десяти), то только в нашей галактике таких экзопланет будет более 90 миллиардов. И, возможно, одна из них совершенно идентична Земле.

Но как до нее долететь? Если учесть, что на данный момент один из самых быстрых космических аппаратов – автоматический зонд New Horizons, в 2015 году исследовавший Плутон и астероиды пояса Койпера, – развивает скорость порядка 58 000 км/ч, а до ближайшей звезды – Проксимы Центавра – около 40 трлн километров, то «самое короткое» путешествие займет 79 тысяч лет.

И даже если переселенцы достигнут этой абсолютно идентичной Земле планеты, попадут ли они в тот период ее геологической истории, который пригоден для жизни человека? Поскольку даже Земля, по замечанию авторов, в течение 90% своего существования была для этого непригодна. В первую свою эпоху – Гадейский эон – она представляла собой буквально адское место «с океанами расплавленной лавы и атмосферой из испарившейся породы». В Архейский эон появились бактерии, но не было кислорода. В следующем за ним Протерозое начал накапливаться кислород, и это в том числе привело к периодам полного обледенения Земли, длившимся дольше, чем всё время существования человечества.

В нынешнем эоне – Фанерозое, начавшемся чуть более полумиллиарда лет назад, – не только появилось множество живых существ, включая первые наземные растения и динозавров, но и случилось несколько массовых вымираний, за короткое время уничтоживших до 90% всех видов. Причем приведшие к ним химические и климатические изменения среды, вызванные, как считается, падением крупных астероидов и вулканической активностью, для планеты были относительно незначительны. Но для существовавших тогда видов они означали практически полное разрушение их мира.

Таким образом, по словам авторов, для людей, появившихся на Земле в своем нынешнем анатомическом виде около 400 тысяч лет назад и существующих менее 0,01% ее истории, единственная причина, сделавшая Землю пригодной для жизни, это «обширная и разнообразная биосфера, на протяжении сотен миллионов лет развивавшаяся вместе с планетой». Поэтому они утверждают: «Мы полностью зависим от других организмов в отношении всей нашей пищи и воздуха, которым дышим. Коллапс экосистем Земли – это коллапс наших систем жизнеобеспечения. Воспроизвести всё, что предлагает нам Земля, на другой планете в масштабе нескольких человеческих жизней просто невозможно».

На это можно возразить, что колонизация космоса хотя и крайне проблематична, но все-таки неизбежна, потому что через 5 млрд лет на исходе своего существования Солнце, превратившись в красного гиганта, может поглотить Землю. Что даже через 1 млрд лет рост солнечной активности приведет к выкипанию земных океанов, сделав жизнь невозможной. Однако, как считают Николсон и Хэйвуд, волноваться о проблемах, которые возникнут через миллиард лет, абсурдно. Это слишком большой срок и в масштабах Земли (миллиард лет назад земная суша была представлена одним суперконтинентом, а жизнь – только одноклеточными и мелкими многоклеточными организмами), и, тем более, в масштабах человечества, которое еще 12 тысяч лет назад жило исключительно охотой и собирательством.

Тем более, по словам исследователей, есть проблема, по времени гораздо более близкая, но не менее серьезная и требующая максимальной концентрации усилий, поскольку от ее решения будет зависеть ближайшее будущее человечества – это климатический кризис. Способность справиться с ним отчасти станет показателем способности справиться и с проблемами возможной колонизации. «Если мы не можем научиться работать в планетарной системе, с которой мы эволюционировали, как мы надеемся воспроизвести эти глубинные процессы на другой планете? – задаются они вопросом. – К тому же тревожит, что многие взгляды на колонизацию космоса напоминают хищнические установки, приведшие нас к климатическому кризису, с которым мы сейчас столкнулись».

Возможно, в ближайшее время технологии позволят найти признаки жизни на других планетах, и это изменит представление человечества о своем месте в космосе и о самом себе, но это не означает возможности успешного переселения. «Подобно тому, как жизнь на Земле развивалась вместе с планетой в течение миллиардов лет, формируя глубокую, уникальную связь, создавшую мир, который мы видим сегодня, любая внеземная жизнь будет иметь столь же глубокую и уникальную связь со своей собственной планетой, – объясняют исследователи. – И мы не может рассчитывать, что, сорвав вечеринку, найдем теплый прием».

Источник