Воображаемая жизнь - Майкл Саммерс

Боже, какой же ты тяжёлый! Здесь всё кажется гораздо тяжелее. Растения, которые вы видите, толстые и низкорослые — они скорее прямоугольные, чем вытянутые и изящные, как на Земле. Хотя в данный момент вокруг нет ни одного животного, вы подозреваете, что они тоже должны быть прямоугольными и приземистыми. А чего ещё можно ожидать на планете, сила тяжести которой на 50 процентов больше земной?

* * *

На протяжении всей этой книги мы делали одно предположение — предположение, настолько глубоко укоренившееся в научном мировоззрении, что мы его почти не замечаем. Оно называется «принципом Коперника» в честь Николая Коперника, который первым установил, что Земля не является центром Вселенной. В своей простейшей формулировка принцип гласит, что в нашей планете или нашей солнечной системе не существует ничего особенного. Он говорит нам, что законы природы, которые мы видим работающими здесь и сейчас, действуют по всей Вселенной и действовали всегда.

Трудно переоценить важность этой идеи в науке. Как бы мы смогли прийти к пониманию Вселенной, если бы законы природы менялись от одной галактики к другой? Принцип Коперника является примером того, что антропологи называют глубинным мифом — убеждением, настолько глубоко укоренившимся в обществе, что оно никогда не излагается явно, а просто принимается как есть (хотя мы должны отметить, что в случае принципа Коперника существует множество доказательств в поддержку «мифа»). Однако, сказав это, мы должны признать, что, хотя в каждой планетной системе должны действовать одни и те же законы природы, это не означает, что все планетные системы должны быть одинаковыми. Тем не менее, у нашей Солнечной системы существует одна особенность, которая кажется несколько необычной: у нас не представлен тип планеты под названием суперземля.

Самый простой способ понять это утверждение — это посмотреть на массы планет в нашей солнечной системе. Существуют маленькие каменные планеты земной группы, среди которых самой большой является Земля, а далее следует разрыв, пока мы не добираемся до Урана (15 масс Земли) и Нептуна (17 масс Земли). После этого у нас есть ещё газовые гиганты Сатурн и Юпитер, имеющие 95 и 318 масс Земли соответственно.

Почему же существует разрыв? Ваша первая мысль может состоять в том, что по какой-то причине планеты в этом диапазоне масс просто не формируются. Однако открытия, сделанные космическим телескопом «Кеплер», показывают, что это не так. Планеты, занимающие промежуточное положение по массе между Землёй и Ураном, оказались довольно широко распространёнными в других системах. Вообще, сложилось неформальное соглашение, которое определяет различия между суперземлями (от 2 до 10 масс Земли, причём нижний предел слегка варьирует от одной группы астрономов к другой) и мега-землями (свыше 10 масс Земли).). Планеты в верхней части этой шкалы распределения масс можно также назвать мини-нептунами.

Первая суперземля, вращающаяся вокруг обычной звезды, была открыта в 2005 году. Она называется Глизе 876 d, что означает — это третья планета, найденная на орбите 876-й звезды в каталоге, составленном немецким астрономом Вильгельмом Глизе (1915-93). С 2005 года было открыто еще много суперземель, в том числе некоторые, находящиеся в ЗООЗ их звезды.

Когда астрономы используют термин «суперземля», он относится только к массе и не содержит никакой информации о размерах или обитаемости планеты. Суперземля может быть водным миром, подобным тому, что мы назвали Нептунией в главе 8, замёрзшим миром вроде того, который мы назвали Айсхеймом в главе 6, или миром наподобие того, который мы назвали миром Златовласки в главе 9, с океанами на поверхности и сушей. Из-за имеющихся в нашем распоряжении методов измерений каменистая суперземля с разреженной атмосферой, водяная суперземля с ледяным покрытием или без него и планета вроде Нептуна, с толстым внешним слоем газов вполне могут казаться нам одинаковыми. Однако, учитывая наше внимание к живым системам, в этой главе мы ограничим наше внимание типами суперземель, которые могли бы поддерживать жизнь.

Мы можем начать разговор, попытавшись ответить на вопрос, заданный выше: если такие миры настолько обычны в других системах, почему в нашей собственной системе такого нет?

Есть несколько вариантов ответа на этот вопрос. Один из них — просто заметить, что существует ряд систем, в которых суперземель нет, и утверждать, что наша просто случайно является одной из них. Другой подход состоит в изучении компьютерных моделей, описывающих формирование Солнечной системы, и в поиске процессов, которые могли бы уничтожить какие-то суперземли, которые в ней когда-то были. В некоторых моделях, например, движение планет-гигантов смещает суперземли в сторону Солнца. В других случаях гравитационное «перетягивание каната», продолжавшееся во времена образования планет, выбросило суперземли из системы, превратив их в планеты-сироты, которые мы обсуждали в предыдущей главе. Однако какова бы ни была причина — образовались ли они, а затем были уничтожены, или же вообще никогда не образовывались, — в настоящее время в нашей Солнечной системе суперземель нет.