Книга Воображаемая жизнь - Майкл Саммерс

Есть ещё один фактор, который может сделать поверхность планеты-сироты пригодной для жизни, и это своего рода модифицированный парниковый эффект. На Земле парниковый эффект работает следующим образом: солнечный свет проникает сквозь атмосферу, которая прозрачна для света в оптической части спектра. Солнечный свет нагревает поверхность Земли, и его температура заставляет её испускать инфракрасное излучение. Это излучение поглощается такими молекулами атмосферы, как углекислый газ и водяной пар, которые затем повторно излучают его. Часть этого повторно испускаемого излучения в дальнейшем уходит в космос, но часть направляется обратно к поверхности Земли, где оно поглощается. Результатом этого является более высокая температура поверхности планеты по сравнению с тем, какой она была бы при отсутствии этого парникового эффекта. Кстати, без естественного парникового эффекта средняя температура Земли составляла бы 0°F (-18°C).

Если вы отследите детали этого процесса, то поймёте, что для его работы не требуется поступающего солнечного света. Всё, что необходимо, — это чтобы на поверхности планеты был источник тепла, чтобы она испускала инфракрасное излучение. Как мы уже видели, у планет-сирот есть несколько возможных источников тепла. Если у планеты есть достаточное количество поверхностного тепла и атмосфера с достаточным содержанием парниковых газов, можно представить, что планета-сирота является разумным приближением к тому, что мы назвали миром Златовласки в главе 9.

В конце концов, мы можем представить, что планеты-сироты похожи на многие из миров, которые мы рассматривали до сих пор. Единственная черта, которая была бы общей для них всех, — это темнота. Без звезды на их небе единственным источником света для них были бы далёкие звёзды. Какая-то жизнь, развившаяся в таком мире, должна была бы найти что-то помимо видимого света, чтобы ей можно было ощущать окружающую среду.

Давайте подумаем о том, как жизнь могла бы развиваться и процветать на планете-сироте с парниковым эффектом и жидкими океанами на поверхности, и, следуя нашему порядку присвоения соответствующего названия каждой планете, которую мы исследуем, назовём её Одиночкой.

Жизнь, разум и цивилизация

Учитывая огромное разнообразие миров-сирот, было бы удивительно, если бы жизнь не возникла на поверхности или внутри хотя бы некоторых из них. Мы можем представить сценарии, в которых первичный бульон образовывался в океане планеты-сироты, хотя вместо фотосинтеза источником энергии для развитых форм жизни могло бы быть что-то вроде разрядов молнии или радиоактивного излучения. Однако нам кажется, что жизнь, зарождающаяся в глубоководных источниках и питающаяся материалами и энергией, поступающими из недр планеты, является более вероятным направлением развития событий на планете-сироте. Такая последовательность событий уже обсуждалась для мира, который мы назвали Нептунией, в главе 8.

На Земле выход на сушу позволил фотосинтезирующим организмам продолжать использовать энергию поступающего извне солнечного света. На планете-сироте аналогичного источника энергии нет, поэтому для выхода на сушу там по-прежнему будут нужны поднимающиеся из недр материал и энергия или какой-то другой источник химической энергии. Мы можем представить себе жизнь, которая развивалась в вулканических жерлах срединно-океанического хребта, приспосабливаясь к условиям вулканической кальдеры или района горячих источников. Любое удаление от этих источников энергии потребовало бы разработки, как минимум, элементарной технологии — например, сети труб или туннелей, соединяющих одну геологическую горячую точку с другой, по аналогии с нашими электрическими сетями. И точно так же, как эти сети доставляют энергию в отдалённые уголки Земли, сеть на Одиночке будет переносить химическую энергию и материалы по поверхности планеты или, возможно, по всей её внутренней части.

Конечно, как только возникнет цивилизация, могут появиться и более привычные формы энергии — например, геотермальная энергия. Отсутствие фотосинтеза означало бы, что ископаемые виды топлива вроде угля и нефти никогда не будут образовываться на Одиночке, поэтому первичные источники энергии всегда будут ограничены не беспредельными ресурсами самой планеты. Это были бы тепло (то, что мы называем геотермальной энергией), гидроэлектроэнергия (которая использует гравитационную энергию планеты) и ветер (использующий вращение планеты).

В связи с этим возникает важный вопрос. В отсутствии практически безграничного запаса энергии ближайшей звезды у Одиночки в конце концов закончится энергия. Планета остынет, все радиоактивные элементы распадутся, и Одиночка превратится в замёрзшую мёртвую глыбу, вечно блуждающую между звёздами. Таким образом, самый важный вопрос, которым можно задаться в отношении жизни на Одиночке, заключается в следующем: как долго она может продолжаться?

Мы знаем, что основные источники энергии Одиночки, тепло и радиоактивность, могут питать планету на протяжении довольно длительного времени. Даже на такой маленькой планете, как Земля, ещё они дают значительное количество энергии через 4,5 миллиарда лет после образования планеты. В случае суперземли мы могли бы ожидать, что они продолжат функционирование ещё дольше. Таким образом, конечная продолжительность существования планеты не является ограничивающим фактором для жизни на Одиночке.

К слову, отметим, что приливный нагрев не сильно уменьшается со временем, поэтому, если Одиночка — это луна газового гиганта, а не сама планета, у неё будет почти бесконечный источник тепла. Это ещё один способ, позволяющий существовать удивительным планетным телам.

Однако есть одно обстоятельство, с которым придётся иметь дело любому живому существу на планете-сироте, и оно связано с непроглядной темнотой, которая будет его окружать. Давайте сделаем небольшое отступление, чтобы поговорить о свете и тьме.

Законы физики говорят нам, что любой объект с температурой выше абсолютного нуля испускает какое-то электромагнитное излучение. Например, Солнце с температурой поверхности выше 9000° F (5000° C) испускает видимый свет — излучение, длина волны которого составляет от 4000 до 8000 атомов. Земля с гораздо более низкой температурой поверхности около 80 ° F (27 °C) испускает излучение с гораздо меньшей энергией и гораздо большей длиной волны — то, которое мы называем инфракрасным, невидимое для человеческого глаза. Вы сами испускаете излучение этого типа прямо сейчас, с длиной волны, пропорциональной температуре вашего тела. Обычно вы не осознаете этот факт, потому что ваше окружение постоянно посылает на вас инфракрасное излучение с немного большей длиной волны, компенсируя большую часть ваших потерь тепла.

Единственное, чего мы можем ожидать в таких мирах, как Одиночка, — это изобилие источников инфракрасного излучения, даже если там почти отсутствуют источники видимого света. Любого рода «глаза», которые разовьются у обитателей Одиночки, будут обнаруживать эти более длинные волны — те, которые мы назвали бы теплом. (Следует отметить, что многие формы жизни на Земле, такие, как гадюки, которые охотятся в тёмных норах, уже обладают такими инфракрасными детекторами в дополнение к детекторам видимого света.) Точно так же, как люди создали очки и микроскопы, чтобы работать с излучением, которое мы видим и используем для взаимодействия с нашим миром, техники Одиночки могли бы изобрести аналогичные устройства для работы со своим инфракрасным миром.