Умови для життя в космосі
У космосі ми зустрічаємо широкий спектр фізичних умов: температура речовини змінюється від 3-5 К до 107-108 К, а щільність - від 10-22 до 1018 кг/см3. Серед такої великої різноманітності нерідко вдається виявити місця (наприклад, міжзоряні хмари), де один з фізичних параметрів з точки зору земної біології сприяє розвитку життя. Але лише на планетах можуть співпасти все параметри, необхідні для життя.
ПЛАНЕТИ ПОБЛИЗУ ЗІРОК. Планети повинні бути не менше Марса, щоб утримати у своїй поверхні повітря і пари води, але й не такими величезними, як Юпітер і Сатурн, протяжна атмосфера яких не пропускає сонячні промені до поверхні. Одним словом, планети типу Землі, Венери, можливо, Нептуна й Урана за сприятливих обставин можуть стати колискою життя. А обставини ці досить очевидні: стабільне випромінювання зірки; певну відстань від планети до світила, що забезпечує комфортну для життя температуру; кругова форма орбіти планети, можлива лише в околицях відокремленої зірки (тобто одиночної або компонента дуже широкої подвійної системи). Це головне. Чи часто у космосі зустрічається сукупність подібних умов?
одиночних зірок досить багато - близько половини зірок Галактики. З них близько 10% подібні до Сонцем по температурі і світності. Щоправда, далеко не всі вони також спокійні, як наша зірка, але приблизно кожна десята схожа на Сонце і в цьому відношенні. Спостереження останніх років показали, що планетні системи, ймовірно, формуються у значної частини зірок помірної маси. Таким чином, Сонце з його планетної системою повинні нагадувати близько 1% зірок Галактики, що не так уже й мало - мільярди зірок.
ЗАРОДЖЕННЯ Життя на планеті. Наприкінці 50-х рр.. XX століття американські біофізики Стенлі Міллер, Хуан Оро, Леслі Оргел в лабораторних умовах імітували первинну атмосферу планет (водень, метан, аміак, сірководень, вода). Колби з газовою сумішшю вони висвітлювали ультрафіолетовими променями і порушували іскровий розряд (на молодих планетах активна вулканічна діяльність повинна супроводжуватися сильними грозами). У результаті з найпростіших речовин дуже швидко формувалися цікаві з'єднання, наприклад 12 з 20 амінокислот, що утворюють всі білки земних організмів, і 4 з 5 основ, що утворюють молекули РНК і ДНК. Зрозуміло, це лише самі елементарні «цеглинки», з яких за дуже складним правилами побудовані земні організми. Досі незрозуміло, як ці правила були вироблені та закріплені природою в молекулах РНК і ДНК.
ЗОНИ ЖИТТЯ. Біологи не бачать іншої основи для життя, крім органічних молекул -- біополімерів. Якщо для деяких з них, наприклад молекули ДНК, найважливішою є послідовність ланок-мономерів, то для більшості інших молекул - білків і особливо ферментів - найважливішою є їх просторова форма, яка дуже чутлива до навколишнього температурі. Варто підвищитися температурі, як білок денатуруючих - втрачає свою просторову конфігурацію, а разом з нею і біологічні властивості. У земних організмів це відбувається при температурі близько 60 ° С. При 100-120 ° С руйнуються практично всі земні форми життя. До того ж універсальний розчинник - вода - за таких умов перетворюється в атмосфері Землі в пар, а при температурі менше 0 ° С - на лід. Отже, можна вважати, що сприятливий для виникнення діапазон температур - 0-100 ° С.
Температура на поверхні планети в основному залежить від світності батьківської зірки і відстані до неї. Наприкінці 50-х рр.. народженням, Су-Шу Хуанг досліджував цю проблему детально: він розрахував. На якому відстані від зірок різного типу можуть перебувати населені планети, якщо середня температура на їх поверхні лежить у межах 0-100 ° С. Ясно, що навколо будь-якої зірки існує певна область - зона життя, за межі якої орбіти цих планет не повинні виходити. У зірок-карликів вона близька до зірку і не широка. При випадковому формуванні планет вірогідність, що яка-небудь з них потрапить у цю галузь, мала. У зірок високої світності зона життя знаходиться далеко від зірки і дуже обширна. Це добре, але тривалість їхнього життя так мала, що важко очікувати появи на їх планетах розумних речовин (земній біосфері для цього знадобилося понад 2 млрд. років).
Таким чином, на думку Су-Шу Хуанга, для населених планет найбільш підходять зірки головної послідовності спектральних класів від F5 до К5. Годяться не будь-які з них, а лише зірки другого покоління, багаті тими хімічними елементами, які необхідні для біосинтезу, - вуглецем, киснем, азотом, сіркою, фосфором. Сонце якраз і є такою зіркою, а наша Земля рухається в середині його зони життя. Венера і Марс знаходяться поблизу країв цієї зони. В результат життя на них немає.
Отже, можна сподіватися, що у будь-якої сонцеподібної зірки, що володіє планетної системою, знайдеться хоча б одна планета з умовами, придатними для розвитку на ній життя.
На жаль, залишилося мало шансів виявити активну біосферу в Сонячній системі і абсолютно незрозуміло, як шукати її і в інших планетних системах. Але якщо десь життя досягла розумної форми і створила технічну цивілізацію, подібну земний, то можна спробувати вступити з нею в контакт; для створеної людьми техніки це вже реальне завдання.