настолько сильно, что они вырывались из уз их гравитации.
Для писателя-фантаста «земли и юпитеры» — это, вероятно, слишком простая и ограниченная классификация для всех видов планет, которые могут существовать. Различия внутри каждого из классов достаточно велики — например, Меркурий значительно меньше и горячее Земли, практически лишён атмосферы, тогда как Венера примерно такого же размера, как Земля, но обладает гораздо более плотной атмосферой, и у неё гораздо более горячая поверхность. Если во Вселенной так много планет, как кажется, то маловероятно, что в нашей небольшой локальной коллекции есть образцы всех возможных типов. В других планетных системах могут существовать, например, планеты, занимающие промежуточное положение между Землёй и Нептуном, или более массивные, чем Юпитер.
Поскольку природу планет должны определять законы физики и химии, мы можем сделать несколько обоснованных предположений о типах, которые могли бы существовать. Как писатель-фантаст, я счёл полезным писать о них в рамках расширенной системы классификации, описанной писателем-фантастом Полом Андерсоном (в книге «Есть ли жизнь в других мирах?» (“Is There Life on Other Worlds?”)): супер-юпитеры, юпитеры, мини-юпитеры, суперземли, земли и миниземли.
Супер-юпитеры
Масса этих планет могла бы в несколько раз превышать массу Юпитера. Это очень большие объекты, с массой, в десять или пятнадцать раз превышающей массу Юпитера, могут представлять собой пограничные объекты между звёздами (которые светят своим собственным светом) и планетами (которые не дают света). У них могут быть довольно горячие ядра, и если бы они были чуть более массивными, то в них могли бы начаться собственные термоядерные реакции. (Такие объекты иногда называют «коричневыми карликами».) По составу супер-юпитеры должны быть достаточно сильно похожими на звёзды, со значительным преобладанием водорода, большим количеством гелия и «следовыми количествами» всего остального (что, по нашим подсчётам, всё равно может означать довольно большие, хотя очень широко распределённые массы).
Большая масса не обязательно означает объект большего диаметра. Это может привести к более сильному сжатию, так что сам Юпитер может быть близок к максимально возможному диаметру для планеты. Такое сжатие означает, что супер-юпитеры более цепко удерживают свои атмосферы и, следовательно, могут удерживать их (и оставаться супер-юпитерами) даже на орбитах, слишком близких к центральному телу по меркам планет, подобных нашим юпитерам. Это также подразумевает, что они должны очень быстро вращаться и, следовательно, могли бы быть сильно сплющенными вдоль полярной оси, и на их полюсах «эффективная гравитация» была бы значительно сильнее, чем на экваторе.
Хол Клемент описал такой мир, Месклин, в своём романе «Экспедиция «Тяготение»». Сутки на Месклине — то есть, время, необходимое для того, чтобы совершить один оборот вокруг своей оси, — составляют около восемнадцати минут. Стоя на его экваторе, вы чувствовали бы себя примерно втрое тяжелее, чем на Земле, а на полюсе — примерно в семьсот раз. Излишне говорить, что такой мир предъявлял бы совершенно особые требования ко всему, что там жило. Мы пока мало что можем сказать о них, но позже мы обязательно вернёмся к Месклину.
В связи с разговором о супер-юпитерах я упомяну между делом ещё один вариант несколько менее экзотичной жизни. У такой планеты могла бы существовать в качестве спутника более или менее землеподобная планета, и поскольку супер-юпитер может сохранять стабильное положение относительно близко к своей звезде, его луна могла бы быть относительно похожей на Землю и стать пристанищем для жизни. Конечно, она обладала бы кое-какими необычными особенностями. Из-за приливных сил (о которых мы расскажем подробнее чуть позже) она, вероятно, была бы связана синхронным вращением, всегда оставаясь обращённой к супер-юпитеру одной и той же стороной — точно так же, как наша Луна обращена к Земле. Если только орбита спутника не будет слишком наклонена, обитатели «ближней» стороны наблюдали бы то, что мы сочли бы довольно необычными циклами чередования света и темноты, где затмения были бы каждый день, а ночью в небе главенствовала бы огромная яркая «луна». У жителей «дальней» стороны могло бы быть больше «нормальных» дней и ночей, но они изначально даже не подозревали бы о существовании супер-юпитера — ровно до тех пор, пока их первые исследователи, совершившие кругосветное путешествие, не испытали бы немалое удивление!
Юпитеры
Эти планеты, сравнимые по массе и размерам с нашими Юпитером и Сатурном, должны находиться относительно далеко от своего солнца по уже упомянутым причинам.[7] У более холодной звезды они могут находиться ближе, чем у более горячей. Несколько десятилетий назад от возможности существования жизни в таких мирах обычно отмахивались на том основании, что там было бы слишком холодно. Теперь мы признаём, что дела не обязательно обстоят именно так. Во-первых, эти плотные атмосферы обладают мощным парниковым эффектом, и их более глубокие слои могут быть довольно тёплыми. Во-вторых, мы на самом деле не очень уверены в том, что будет «слишком холодно» для жизни. В любом случае, прежде чем мы сможем что-то сказать о возможности существования жизни на планетах тех или иных типов, нам придётся поподробнее рассмотреть вопрос о том, как устроена жизнь — вначале в тех немногих случаях, о которых мы знаем, и далее во многих, которые мы можем хотя бы смутно представить. Речь об этом пойдёт в следующей главе.
Мини-юпитеры[8]
Эти планеты типа Урана или Нептуна больше похожи на юпитеры, чем на земли, но с заметными отличиями в составе и связанных с этим характеристиках. Меньшие массы и более высокая плотность у известных нам примеров в сравнении с Юпитером и Сатурном позволяет предполагать, что они потеряли больше своего водорода и гелия и, следовательно, концентрация более тяжёлых элементов в них будет выше.
Почему же они потеряли больше самых лёгких элементов? Поскольку Уран и Нептун находятся дальше от Солнца, чем Юпитер и Сатурн, объяснение в их случае, предположительно, заключается в том, что их масса изначально была меньше, и они не обладали достаточной силой притяжения, чтобы воспрепятствовать утечке лёгких атомов. В других местах аналогичный эффект можно было бы получить при изначально большей массе, но ближе к своей звезде. Повышенная гравитация затрудняла бы утечку лёгких атомов, но больший объём солнечной энергии помог бы им преодолеть более серьёзное препятствие. А если бы вы сделали исходную массу ещё меньше или поместили бы её ближе к центральному телу, то эти изменения зашли бы ещё дальше, и у нас получились бы…
Суперземли
Этот тип похож на Землю несколько больше, чем на Уран или Нептун, но всё же отличается достаточно сильно, чтобы выглядеть весьма экзотично. У планеты с массой, в восемь
