и разнообразии планет в Галактике, мы полагаем, что можно с уверенностью утверждать: миров типа Нептунии в ней очень много.
Здесь мы сделаем небольшое отступление и отметим, что в ранней истории Солнечной системы в какой‐то момент произошло переупорядочивание орбит внешних планет, вследствие чего изменились орбиты комет и астероидов – и те устремились к Земле. Мы не знаем, всегда ли формирование планетных систем сопровождается подобными явлениями, но нам известно, что иногда подобные перегруппировки случаются. В нашей системе кометно‐астероидный дождь никогда не прекращался полностью – он просто пошел на спад с течением времени. Ежедневно масса Земли увеличивается примерно на 40 тонн из‐за того, что космическое вещество сталкивается с нашей планетой, сгорает в атмосфере и выпадает на поверхность в виде мелкой пыли.
Жизнь на Нептунии
Направление потоков энергии на Нептунии не слишком отличается от того, что мы уже видели на Айсхейме и Новой Европе. Свет материнской звезды падает на поверхность океана, а из гидротермальных кратеров на дне океана поднимаются тепло нагретого ядра вместе с теплом, порождаемым химическими реакциями. Ключевое отличие состоит в том, что Нептуния – первый из предстающих перед нами миров, где, как и на Земле, жизнь может развиваться равно и на поверхности планеты (из‐за присутствия там воды), и в глубине океана вокруг гидротермальных источников.
В главе 4 мы описали эксперимент Миллера – Юри, который доказал, что повседневные химические реакции в атмосфере Земли могли стать причиной возникновения основных «строительных кирпичиков», из которых впоследствии развились живые организмы. Мы говорили и о том, что этот эксперимент привел к теории зарождения жизни из «первичного бульона»: к гипотезе, состоящей в том, что эти «кирпичики», падая с неба, превратили океан в густую смесь, кишащую органикой. А дальше, согласно теории Дарвина, как только возникнет первая живая клетка, начнется естественный отбор, и жизнь потечет своим чередом.
С точки зрения теории первичного бульона наличие на Земле континентов или какой бы то ни было суши не влияет на зарождение жизни никоим образом; следовательно, ничто не мешает такому же бульону возникнуть и на Нептунии. Единственная гипотеза о появлении жизни на Земле, на Нептунии совершенно невозможная, – теория «маленького теплого пруда», или, говоря более научным языком, приливных бассейнов. Причина проста: для образования приливного бассейна нужна суша, а с ней на Нептунии как‐то исторически не сложилось.
Если бы жизнь на Нептунии зародилась из такого же первичного бульона, как на Земле, можно предположить, что и развивалась бы она примерно тем же путем, по которому пошла жизнь в земных океанах. Образовалась бы фотическая зона глубиной в несколько сотен метров, и пищевая цепочка на основе фитопланктона (густой зеленой тины) постепенно развивалась бы все дальше и дальше, постепенно порождая все более сложные организмы и увенчав эту пищевую цепочку кем‐нибудь вроде хищных рыб. Однако в этом океане полностью отсутствовали бы мелководные формы жизни, вроде водорослей или устриц, – по причине отсутствия мелководья. Не было бы здесь и существ наподобие китов и дельфинов, которые на Земле сначала прошли часть своего эволюционного пути по суше и только потом возвратились в море. Но в остальном высокоразвитая многоклеточная жизнь в океане Нептунии, вероятно, не слишком бы отличалась от земной.
Вокруг нептунийских гидротермальных подводных источников ситуация тоже в целом напоминала бы земную. С учетом того, что, когда мы говорим о придонных биоценозах, огромная глубина нептунийского океана не слишком для нас важна, мы и здесь можем решить, что процесс эволюции на дне здешнего океана выглядел примерно так же, как и на Земле. Таким образом, жизнь на окраинах нептунийского океана – на самой поверхности и на самом дне – вероятно, не слишком отличалась бы от тех ее форм, какие существуют на Земле. А вот в области, заключенной между этими полюсами, события развивались бы заметно иначе. Ведь здесь в игру вступил бы новый фактор – огромное давление.
Давление
Замечаете вы это, или нет, но вы проводите всю свою жизнь на дне океана. Не водяного, конечно, а газового – мы называем его атмосферой. Задумайтесь об этом: начертите на ладони квадратик со стороной в дюйм (примерно 6 квадратных сантиметров) и представьте вертикальную трубку, поднимающуюся от этого квадратика в космическое пространство. Если вы находитесь на уровне моря, вес воздуха в этой трубке составит примерно 6,5 кг. Именно такой вес давит на каждый квадратный дюйм вашей руки, и в ответ в вашем теле возникает соответствующее сопротивление – те же 6.5 кг на каждый квадратный дюйм.
Наши тела существуют под этим давлением всю жизнь, с самого момента рождения – поэтому в нормальном состоянии мы этого давления не ощущаем. Мы начинаем замечать его, только когда оказываемся в средах с внешним давлением, сильно отличающимся от того, к которому мы привыкли. Например, на больших высотах наш воображаемый столб воздуха заметно сокращается, и давление атмосферы значительно уменьшается. Поэтому летчики при полетах на большой высоте надевают специальные гермокостюмы. Если же мы опускаемся на морское дно, вес находящейся над нами воды суммируется с весом воздуха и давление растет – вот почему для работы на большой глубине водолазам нужны скафандры.
Давление – это сила, действующая на единицу площади; таким образом, атмосфера Земли на уровне моря оказывает на квадратный сантиметр поверхности давление, равное тому, что оказывало бы тело весом в 1 килограмм. Такое давление называют 1 атмосферой (обычное сокращение «атм») – это стандартная единица давления. Ученые часто пользуются также единицей, называемой «бар»: количественно она примерно равна атмосфере. А в прогнозе погоды вы можете услышать, как атмосферное давление измеряют и в еще одних единицах – миллиметрах ртутного столба. Эта единица, которую все еще используют в ряде случаев по историческим причинам, вычисляется следующим образом: нам нужно замерить высоту столбика ртути, давление которого в точности уравновешивает давление столба воздуха, о котором мы говорили выше. Давление столба воздуха в 1 атмосферу уравновешивается давлением столбика ртути высотой в 760 мм, или 76 см; небольшие колебания этого давления и определяют изменения погодных условий. Официальная же единица измерения давления в метрической системе – паскаль, названный так в честь французского ученого и математика Блеза Паскаля (1623–1662), впервые объяснившего принцип действия барометра. Одна атмосфера равна примерно 100 000 паскалей.
Скорее всего, вам приходилось сталкиваться с измерением давления в кабинете врача или в автосервисе, когда вы накачивали шины своего автомобиля. Цифры на шкале устройства, которым пользовался врач, – это выраженная в миллиметрах ртутного столба разница между давлением крови в ваших артериях и атмосферным. То есть кровяное давление, равное 120, означает, что в вашем теле общее давление составляет 880 мм рт. ст.,
