Мы одиноки во Вселенной?
Мы всё ещё продолжаем искать любые сигналы внеземных цивилизаций. Это напряжённое и тревожное прислушивание к эфиру уже породило множество спекуляций. Естественно, наиболее очевидное объяснение Великого Безмолвия заключается в том, что кроме нас просто некому «выходить на связь». Очень неприятно это допускать, но всё же для такого заключения есть достаточно оснований.
Ещё задолго до того времени, как великий физик Энрико Ферми поднял вопрос «Где все?», люди удивлялись, почему нет никаких сигналов от внеземных цивилизаций. Как верно подметил Ферми, математика это объяснить не может. Нашей галактике около 13 млрд лет, и этого более чем достаточно для того, чтобы гипотетические иные цивилизации успели успели её исследовать и колонизировать. Согласно одной из работ, этот процесс может занять от десятков миллионов до одного миллиарда лет. Иными словами, по идее мы уже должны были бы кого-то встретить.
Однако полное отсутствие подтверждённых контактов заставило астронома Майкла Харта предположить, что цивилизации, способной осуществлять межзвёздные перелёты, просто не существует. Однако это «отсутствие» может быть и следствием любых соображений с их стороны, включая нежелание исследовать космос, или излишние технологические сложности. Несмотря на последние открытия ряда потенциально обитаемых экзопланет, а также наше ощущение, что Вселенная просто предназначена для жизни, ряд соображений заставляет считать, что мы всё-таки уникальны во всех смыслах этого слова.
В нужном месте в нужное время
Астроном Пол Дэвис как-то сказал: «Чтобы планета оказалась заселена, должны быть соблюдены два условия: планета должна подходить для этого, и в один прекрасный момент на ней должна возникнуть жизнь» (спасибо, Кэп). Существование жизни, с точки зрения современной науки, зависит от наличия пяти критически важных химических элементов: серы, фосфора, кислорода, азота и углерода. Эти элементы синтезируются в ходе термоядерных реакций в недрах звёзд, а в конце их жизненного цикла распространяются по космосу. Поэтому со временем концентрация этих веществ постепенно увеличивается.
Но вот какой момент: концентрация этих веществ в межзвёздном пространстве лишь сравнительно недавно достигла уровня, при котором возможно появление жизни. То есть планеты вокруг более старых звёзд должны быть бедны этими пятью элементами. Наше же Солнце относится к довольно молодым звёздам. Так что мы можем быть в числе первых появившихся цивилизаций, или даже самой первой.
С этой точкой зрения не согласен Стивен Уэбб. Он считает, роль концентрации химических элементов в нашем появлении преувеличена. Например, нам не известно, какова их концентрация должна быть в звезде, чтобы на одной из окружающих планет возникла жизнь. Тем более что доля каждого элемента сильно варьируется в зависимости от класса звезды. Иными словами, мы просто не имеем оснований пенять на недостаток концентрации химических элементов.
Вспышки гамма-излучения: эволюционная кнопка перезагрузки
Ещё одной причиной отсутствия сигналов от других цивилизаций может быть то, что наша галактика является источником частых вспышек гамма-излучения (ВГИ). Под частыми подразумевается около одной каждые несколько миллиардов лет. ВГИ является одним из самых энергетически мощных феноменов, известных нам на сегодняшний день. Считается, что они происходят при взрывах сверхновых, коллапсирующих в чёрные дыры, или при столкновениях нейтронных звёзд. Согласно статистике, во всей наблюдаемой Вселенной ежедневно происходит по вспышке гамма-излучения.
Достаточно близкий выброс радиации от взрыва сверхновой способен уничтожить биосферу планеты земного типа, мгновенно убив всё живое на поверхности и на некоторой глубине (подводные и литоавтотрофные экосистемы должны выжить). Гамма-излучение также спровоцирует химические реакции, в ходе которых будет разрушено до 90% озонового слоя, в результате планета окажется выжжена жёстким ультрафиолетовым излучением своей звезды.
В 1999 году была опубликована работа, в которой было высказано предположение, что ВГИ может быть причиной массового вымирания на любой обитаемой планете на расстоянии до 10 000 световых лет. Для сравнения, диаметр диска Млечного пути составляет около 100 000 световых лет, а его толщина - около 1 000. Таким образом, одна-единственная вспышка способна «стерилизовать» существенную часть нашей галактики.
Согласно одному исследованию, вероятность подобного облучения зависит от расположения планеты и времени. Чем ближе планета к галактическому ядру, где плотность звёзд выше всего, тем больше вероятность. Согласно построенной модели, вероятность попадания под смертоносную ВГИ каждый миллиард лет, в окрестностях ядра составляет 95%. На расстоянии половины дистанции от ядра до Солнечной системы вероятность снижается до 80%.
Но есть нюанс. Частота ВГИ в прошлом была выше, что было обусловлено меньшей концентрацией тяжёлых элементов в Млечном Пути. В других галактиках, богатых элементами тяжелее водорода и гелия, отмечено меньше ВГИ. И с насыщением нашей галактики тяжёлыми элементами, частота ВГИ снизилась. А это может говорить о том, что 5 млрд лет назад и ранее вероятность гибели внеземной жизни от ВГИ была более чем высока. Некоторые учёные считают, что и Землю не обошла эта участь много миллиардов лет назад. Учитывая высокую расчётную частоту возникновения в прошлом ВГИ, их можно назвать своеобразными кнопками перезагрузки, «сбрасывающими» обитаемые планеты в лучшем случае в состояние микробной биосферы.
Так что можно предположить, что, со снижением частоты ВГИ, наша галактика сейчас находится в фазе равновесия при переходе от безжизненной пустоты до повсеместного возникновения внеземных цивилизаций. Так что мы, возможно, и не одни, но вместе с нами активно развивается ещё множество цивилизаций.
Теория захватывающая, но всё же неубедительная для некоторых учёных. Например, астроном Милан Чиркович считает, что в этом случае частота ВГИ должна была измениться очень резко, чтобы можно было говорить о заметной границе между фазами развития жизни в Млечном Пути. Он не отрицает самого факта уменьшения количества ВГИ, но этого явно недостаточно для объяснения Великого Безмолвия. Вероятно, их роль преувеличена, к тому же совершенно неизвестно, сколько должно пройти времени от «стерилизации» до возрождения жизни вплоть до достаточно высокоразвитой цивилизации.
Наша уникальная Земля
Другой возможной причиной нашего одиночества является Гипотеза Уникальной Земли. Согласно ей, условия возникновения цивилизации, способной на космические путешествия, чрезвычайно жёстки. Эта идея возникла в 1999 году у палеонтолога Питера Уарда и астронома Дональда Браунли в результате сопоставления новейших исследований в астрономии, биологии и палеонтологии. Учёные составили список параметров, которые, по их мнению, делают нашу планету невероятно редкой. Такой редкой, что мы вряд ли встретим другую цивилизацию.
Упомянутый список выглядит так:
Правильное расположение в галактике правильного типа.
В галактиках существуют пустынные зоны, возникшие в результате вспышек гамма- и рентгеновского излучения, изменения концентрации тяжёлых элементов и гравитационного влияния звёзд на планеты и планетезимали, что может приводить к столкновениям небесных тел.
Вращение на правильной дистанции вокруг звезды правильного типа.
Наша планета расположена в так называемой зоне Златовласки нашей звёздной системы, в которой наиболее благоприятные условия для возникновения сложных форм жизни.
Звёздная система с правильным набором планет.
Без газовых гигантов Юпитера и Сатурна жизнь на Земле могла и не возникнуть. Кстати, планеты типа «горячий Юпитер» встречаются очень часто.
Стабильная орбита.
В двойных звёздных системах орбиты планет нестабильны, в результате они периодически выходят из обитаемых зон. А двойные системы очень распространены в Млечном Пути, их почти половина от общего количества.
Планета земного типа правильного размера.
Необходима суша достаточной площади, стабильная атмосфера и умеренный уровень гравитации, чтобы протекали эволюционные процессы.
Тектоника плит.
Этот процесс регулирует протекание изменение температуры земного климата. Не будь у нас тектоники, и среднегодовая температура была бы очень нестабильна.
Большой уравновешивающий спутник.
Наша Луна помогает Земле удерживать определённый угол наклона оси, что является причиной смены сезонов года.
Спусковой механизм эволюционного процесса зарождения сложной жизненной формы.
Переход от простых одноклеточных организмов (прокариотов) к многоклеточным (эукариотам) может быть одним из наиболее сложных этапов эволюции.
Правильное время в космической эволюции.
Ранние периоды существования нашей галактики и планеты были не лучшим временем для зарождения жизни, учитывая частое падение небесных тел, зашкаливающий вулканизм, нестабильную атмосферу и - вспышки гамма-излучения.
Надо признать, список довольно обескураживающий. Но многие учёные считают его притянутым за уши. Например, согласно расчётам, в нашей галактике должно быть около 40 миллиардов потенциально обитаемых планет, жизнь может возникнуть в довольно экстремальной среде. А некоторые параметры, например, роль Юпитера и тектоники плит, явно переоценены.
Наша уникальная цивилизация
Возможно, что жизнь, на самом деле, очень широко распространена во вселенной. Просто уникален сам факт возникновения у нас цивилизации. С чего мы взяли, что использование инструментов, технологический прогресс и создание сложного языка являются стандартными этапами?
Насколько нам сейчас известно, сложная форма жизни возникла на Земле около двух миллиардов лет назад, а наземные беспозвоночные - 500 млн лет назад. В течение всего этого огромного промежутка времени ни один вид живых существ на планете не достиг ни одного из упомянутых этапов развития. Возможно, то же самое происходит по всей галактике, а мы по какой-то причине стали исключением.[/blockquote]
Только для нас
Есть ещё одна гипотеза, объясняющая наше одиночество во Вселенной, хотя она уже относится к философии. Она называется Сильный Антропный Принцип. Вкратце, суть её заключается в том, что Вселенная предназначена не для существования жизни, а только разумной жизни, человека. Очень спорная теория, попахивающая креационизмом и отвергающая ряд очевидных свидетельств обратного.
Конечно, речь не идёт о том, что Вселенная создана некими сверхъестественными силами. Или что мы продукт компьютерной симуляции некой высокоразвитой цивилизации. Эта гипотеза подразумевает лишь, что видим Вселенную именно такой, потому что здесь существуют условия, которые позволяют только нам и быть наблюдателями.