разогреву, как это сейчас происходит со спутниками Юпитера и Сатурна. Таким образом, на спутниках бродячего газового гиганта под ледяным щитом вполне могут оказаться жидкие океаны, как на планете, которую мы в главе 7 назвали Новой Европой.
Вывод из всего этого можно сделать следующий: планеты‐странницы располагают достаточно большим количеством потенциальных источников тепла и вовсе не обязаны быть промерзшими и безжизненными. В другой нашей книге мы как‐то сравнили такие планеты с домами, где отключен свет, но отопление по‐прежнему действует.
Есть еще один фактор, который мог бы способствовать возникновению жизни на поверхности бродячей планеты, – это разновидность парникового эффекта. На Земле парниковый эффект работает следующим образом: солнечный свет проходит сквозь атмосферу, которая прозрачна для него. Он нагревает поверхность Земли, и в результате нагрева она излучает больше инфракрасных лучей. Это излучение поглощается молекулами атмосферы, в первую очередь углекислым газом и водяным паром, которые затем излучают это тепло повторно. Часть высвободившейся таким образом энергии уходит в космическое пространство, но другая часть направляется обратно к земной поверхности и ею поглощается. В результате выходит, что поверхность планеты нагревается сильнее, чем если бы парникового эффекта не было. При отсутствии естественного парникового эффекта средняя температура на Земле составляла бы −18 °C.
Если вы внимательно прочли описание этого процесса, вы понимаете, что для него на самом деле вовсе не нужен солнечный свет. Все, что необходимо, – это чтобы существовал источник нагрева поверхности планеты, позволяющий ей излучать инфракрасные волны. А, как мы уже видели, у бродячих планет есть несколько возможных источников тепла. Итак, если поверхность планеты достаточно сильно разогрета, а в ее атмосфере достаточно парниковых газов, вполне можно представить себе планету‐странницу довольно похожей на планету, которую мы называли планетой земного типа в главе 9.
Итак, бродячие планеты могут напоминать многие из миров, о которых мы уже говорили в этой книге. Единственная черта, которая будет у них общей, – это вечная тьма. В отсутствие материнского светила единственным источником света в их небе будут далекие звезды. И любой жизни, которая могла бы возникнуть в подобных мирах, пришлось бы найти какую‐то альтернативу видимому свету, чтобы получать информацию от окружающей среды.
Давайте подумаем теперь о том, как могла бы зародиться и расцвести жизнь на бродячей планете с парниковым эффектом и океанами жидкой воды на поверхности. Следуя нашей привычке давать каждой нашей воображаемой планете подходящее имя, назовем эту планету Отшельником.
Жизнь, разум, и цивилизация
При огромном разнообразии возможных бродячих миров было бы странно, если бы жизнь не появилась на поверхности или в недрах по крайней мере некоторых из них. Мы можем вообразить сценарии образования «первичного бульона» в океане планеты‐странницы, хотя вместо фотосинтеза источником энергии развитых форм жизни здесь должны бы были стать разряды молний или радиоактивность. Нам, однако, кажется, что на бродячей планете жизнь также, скорее всего, должна была бы зародиться вблизи глубоководных термальных источников – питательные вещества и энергия для нее поступали бы из недр планеты. Мы уже обсуждали подобную последовательность событий в воображаемом мире Нептунии (глава 8).
На Земле выход на сушу позволил организмам, живущим за счет фотосинтеза, и дальше получать энергию солнечного света. На бродячей планете подобного источника энергии нет, поэтому организмы, выходящие на сушу, нуждались бы в питательных веществах и энергии из недр планеты или в каком‐то еще источнике химической энергии. Мы можем представить себе жизнь, возникшую у океанического гидротермального кратера и адаптировавшуюся к условиям вулканической кальдеры или зоны горячих гейзеров. Любая попытка удаления от этих источников энергии потребовала бы создания по крайней мере простейших технических устройств – например, аналогичной нашим линиям электропередач сети труб или туннелей, соединяющих один источник подземного тепла с другим. И точно так же, как эти наши электросети доставляют энергию в самые отдаленные уголки Земли, на Отшельнике сеть труб, проложенная по поверхности планеты или, возможно, под ней, переносила бы на большие расстояния химическую энергию и питательные вещества.
Конечно, если на планете возникает цивилизация, она может использовать и более знакомые нам источники энергии – например, геотермальную. В отсутствие фотосинтеза на Отшельнике никогда не смогли бы образоваться ископаемые виды топлива, такие как наши уголь и нефть, – поэтому запасы первичных энергоносителей были бы ограничены ресурсами самой планеты. Однако у жителей бродячей планеты всегда были бы в доступе энергия ее тепла (геотермальная энергия), гидроэлектрическая энергия (которая в конечном счете получается из гравитационной энергии планеты) и энергия ветра (которая возникает из энергии вращения планеты).
Тут перед нами встает еще один важный вопрос. В отсутствие практически безграничных ресурсов энергии материнской звезды запасы энергии на Отшельнике в конце концов иссякнут. Планета остынет, все радиоактивные элементы распадутся, и Отшельник превратится в ледяную мертвую глыбу, вечно странствующую среди звезд. Поэтому главный вопрос, который мы должны задать, говоря о жизни на Отшельнике, звучит так: как долго она может просуществовать?
Мы знаем, что первичные источники энергии на Отшельнике – подземное тепло и радиоактивный распад – могут поддерживать на нем жизнь довольно долго. Даже на такой сравнительно небольшой планете, как Земля, запасы этой энергии еще весьма велики даже спустя 4,5 миллиарда лет после ее образования. Надо полагать, что у сверхземли таких запасов хватит на гораздо более долгий срок. А значит, ограниченное время существования самой планеты не будет главным фактором, отмеряющим время жизни на Отшельнике.
Отметим, кстати, что приливный разогрев со временем ослабевает довольно незначительно – так что, если Отшельник окажется спутником газового гиганта, а не самостоятельной планетой, запасы тепла на нем будут почти бесконечными. Это дает нам еще одну возможность для существования в Галактике таких странных объектов, как обитаемые бродячие планеты.
Есть, однако, одна проблема, с которой придется столкнуться любому живому существу на планете‐страннице: это полная темнота, в которую этот мир погружен. Сделаем здесь небольшое отступление и поговорим о мраке и свете.
Законы физики говорят нам, что любое тело при температуре выше абсолютного нуля излучает какой‐либо вид электромагнитного излучения. Например, Солнце, температура поверхности которого превышает 5000 °C, излучает видимый свет, длины волн которого больше размеров атома в 4000–8000 раз. Земля, поверхность которой намного холоднее – около 27 °C, – испускает излучение с гораздо более низкой энергией и большей длиной волны. Мы называем эти лучи инфракрасными; для человеческого глаза они невидимы. Кроме того, мы сами постоянно испускаем эти лучи на длине волны, пропорциональной температуре наших тел. Но мы обычно не чувствуем этого – все наше окружение тоже постоянно посылает во все стороны инфракрасное излучение с чуть большей длиной волны. Мы поглощаем это излучение, и оно компенсирует большую часть наших тепловых потерь.
Поэтому, очутившись в
