Аурелия и Голубая Луна ( англ. Aurelia and Blue Moon ) — гипотетические примеры планеты и луны , на которых могла бы возникнуть внеземная жизнь . Этот проект явился результатом плодотворного сотрудничества телекомпании Blue Wave Productions Ltd. и группы американских и британских ученых, работавших по заказу National Geographic Channel .

Чтобы представить наиболее вероятные условия для возникновения внеземной жизни, и возможные пути её развития, ученые использовали комбинацию из теории аккреции и знаний из области ксенобиологии и климатологии .

Первые результаты работы были представлены в телевизионной передаче Alien Worlds , состоящей из двух частей, и впервые вышедшей в эфир на британском канале Channel 4 в 2005 году. Впоследствии Channel 4 был выпущен DVD-диск с записью этой передачи. На канале National Geographic Channel данное шоу демонстрировалось под названием Extraterrestrial , и было более акцентировано на проблемах возможной инопланетной жизни на Аурелии и Голубой Луне.

Первая часть передачи посвящена Аурелии, воображаемой землеподобной экзопланете , вращающейся по орбите вокруг красного карлика , который находится в нашей локальной зоне галактики Млечный Путь . Гипотетическая Аурелия может очень сильно походить на недавно обнаруженные экзопланеты Gliese 581 g и Gliese 581 d .

Вторая часть посвящается луне, названной Голубая Луна , и находящейся на орбите вокруг газового гиганта в системе двойной звезды . В свою очередь, Голубая Луна может оказаться похожей на две другие экзопланеты — HD 28185 b и 55 Cancri f .

Причины возникновения теорий

Первые систематические исследования в области экзопланет начались в 1980-х годах, и первые публикации рассматривали высокую вероятность существования жизни на внесолнечных планетах. В настоящее время считается, что для возникновения жизни орбита планеты должна находиться на таком расстоянии от звезды, чтобы на планете могла существовать вода в жидком виде. Это достаточно узкая полоса значений, зависящая от спектрального класса звезды и испускаемого ею излучения. Данный район называют « обитаемой зоной ».

По состоянию на февраль 2012 г., из всех обнаруженных экзопланет в обитаемую зону попадают 4 подтверждённые экзопланеты: Глизе 667 Cc , HD 85512 b , Глизе 581 d и Kepler-22 b , самая маленькая из которых ( HD 85512 b ) имеет массу, превышающую массу Земли в 3,6 раз, и вращается вокруг оранжевого карлика в созвездии Паруса .

Чувствительность существующих методов обнаружения сильно затрудняет обнаружение внесолнечных землеподобных планет, с массой меньшей, чем у названных выше. Чтобы преодолеть эти сложности, в НАСА был запущен проект Terrestrial Planet Finder (TPF), с двумя телескопами, которые планировалось вывести на околоземную орбиту в 2013—2014 гг. Однако, 14 февраля 2007 года Сенат США отменил данную программу.

Ещё до отмены TPF, среди астрофизиков проводились широкие обсуждения в поисках наилучших мест для поиска землеподобных планет . Хотя жизнь на Земле и сформировалась у относительно стабильного желтого карлика , звёзды-близнецы Солнца встречаются в нашей Галактике гораздо реже, нежели чем красные карлики (имеющие массу в ½ солнечной и, как следствие, выделяющие гораздо меньше тепла). Помимо того, более четверти всех звёзд располагаются в, по меньшей мере, двойных системах , из которых около 10 % имеют в составе более трех звездных компонент. Потому было бы вполне разумно рассмотреть пути возникновения жизни и в таких условиях. Подобные предположения могут быть полезными в свете возможного запуска телескопов, специализированных для поиска экзопланет , или — для использования в миссии телескопа «Кеплер» под эгидой НАСА .

Аурелия

По мнению учёных, наиболее эффективной целью проекта TPF должны стать красные карлики, что связано с большей вероятностью наличия экзопланет в их окрестностях. Красные карлики сжигают водород с меньшей скоростью, что позволяет продлить срок жизни звезды, и оставляет достаточно много времени для появления и развития жизни на их планетах. Кроме того, данный тип звёзд очень распространён, что существенно повышает шансы на обнаружение жизни во Вселенной .

Однако, красные карлики обладают меньшей светимостью , нежели другие типы звёзд, и это сильно затрудняет обнаружение их планетарных систем . Низкая сила тяготения светила также ограничивает потенциальный размер такой системы. Но, вместе с тем, открытие Gliese 581 g оставляет надежду на открытие и других планетарных систем красных карликов, в том числе — и потенциально обитаемых.

Орбитальный резонанс

Малые размеры звезды и слабый световой поток , испускаемый красным карликом, означают, что планеты, на которых возможно возникновение жизни, будут находиться намного ближе к звезде, нежели чем, к примеру, Земля. Но существует вероятность того, что планета размером с Землю, находящаяся на такой орбите, попадет в так называемый орбитальный резонанс ( англ. Tidal lock ). В этом случае, планета всегда будет обращена к звезде только одной своей стороной, так же, как и Луна — к Земле. То есть, в этом случае точно равен году для тела, находящегося на орбите.

Традиционные теории

Традиционные научные теории предполагают, что планеты, попавшие в орбитальный резонанс , не могут удерживать собственную атмосферу, так как столь медленное вращение значительно ослабляет собственное магнитное поле планеты , защищающее атмосферу от сдувания солнечным ветром (см. Гипотеза уникальной Земли ).

Тем не менее, учёные, занятые в данной программе, решили проверить верность подобных предположений, и создали модель, описывающую существование таких планет, начиная от стадии протопланетарного диска , и заканчивая их окончательной гибелью. По мнению учёных, такая планета всё же смогла бы удержать атмосферу, хотя, и с очень необычными, по земным меркам, результатами. Половина Аурелии будет пребывать в вечном мраке и никогда не выйдет из ледникового периода , на другой же половине, в той зоне планеты, что обращена прямо к солнцу, будет буйствовать гигантский непрекращающийся ураган с постоянными обильными ливнями. В промежутке между этими двумя зонами будет находится место, относительно пригодное для жизни.

Упомянутый ураган теоретически способен создавать в местном океане огромные волны. Океанологам ещё предстоит выяснить, насколько высоки могут быть эти волны, особенно — в зоне предполагаемого наличия болот и дельты. Вполне возможно, берега будут регулярно подвергаться их воздействию. Однако, бактерии и одноклеточные водоросли , скорее всего, выживут.

Если продолжить мысль, и предположить, что в упомянутой обитаемой зоне планеты имеется суша, то вероятно формирование в прибрежной зоне развитой сети речных дельт и заболоченных участков, в связи с выпадением дождей, приносимых ураганом.

На конечном этапе моделирования Аурелии были предприняты попытки создать формы жизни , основываясь на земных эволюционных моделях и принципах функционирования и развития экосистем . Предположения ученых включали в себя теорию о том, что долгое время жизни красного карлика дает возможность для развития и эволюционирования жизни в более широких пределах, нежели на Земле. Так же, была высказана гипотеза, что подавляющее большинство экзопланетарных форм жизни будут основываться на углероде .

Отталкиваясь от гипотезы о углеродной природе жизни на Аурелии, было высказано предположение, что основная фотосинтезирующая жизненная форма будет представлять собой полурастение-полуживотное и являться автотрофом . Примером тому может служить так называемый жалящий веер ( англ. Stinger Fan ). Это воображаемое существо имеет пять сердец и ограниченную подвижность, его похожие на опахала листья способны улавливать энергию солнца, синтезируя сахара , а сердца служат своеобразными насосами, доставляющими питательные вещества к различным органам .

Жалящий веер, в теории, должен служить основой питания для другого существа, названного грязебрюх (англ. Mudpod). Эта вымышленная шестиногая полу- амфибия напоминающая помесь бобра и большого тритона с глазами, как у улитки . Лапы вооружены мощными, постоянно растущими когтями, которые используются этими созданиями для выкапывания пищи, и строительства плотин. Плотины, которые могли бы создавать эти существа, теоретически могут привести к образованию в речных системах крупных лагун , лиманов и болот .

Выше грязебрюха в моделируемой пищевой цепочке находится глотальщик (англ. Gulphog) — большое плотоядное животное , внешне похожее на эму , и являющееся основным хищником в описываемой экосистеме . Эти двухметровой высоты создания могли бы жить и охотиться стаями, и, предположительно, иметь определённые зачатки интеллекта.

И, наконец, было смоделировано ещё одно вымышленное земноводное существо — «хистерия» ( англ. Hysteria ), которое могло бы выглядеть как стая оранжевых головастиков-пираний. Эти крошечные существа теоретически способны образовывать единый супер-организм, способный выходить на отмели, чтобы парализовать и употребить в пищу других животных.

Жизненные формы Аурелии в результате эволюции могли бы приобрести множество самых разных особенностей. Наиболее яркой среди них была бы способность всех организмов, обитающих на планете, обнаруживать солнечные вспышки , и избегать их последствий. Звезды типа « красный карлик » очень нестабильны, и солнечные вспышки — не редкость. Интенсивное ультрафиолетовое излучение представляет опасность для всех углеродных форм жизни, так как приводит к разрыву атомных связей в органических молекулах .

Механизмы возможной приспособляемости аурелианских организмов:

• Глотальщик: чувствительные к ультрафиолетовому излучению глаза;
• Жалящие веера: могли выработать способность складываться, подобно вееру, чтобы защитить себя от УФ-излучения;
• Грязебрюх: теоретически, могли бы развить способность чувствовать ультрафиолетовые лучи участками спины.

Голубая Луна

Голубая Луна ( англ. Blue Moon ) — вымышленный спутник планеты, практически полностью покрытый водой и имеющий очень плотную атмосферу , теоретически позволяющую летать существам размером с земного кита . Голубая Луна, по мнению её создателей, спутник планеты типа Юпитера , достаточно холодной, чтобы иметь в атмосфере дождевые облака. И планета, и спутник расположены в системе двойной звезды .

Голубая Луна по размеру должна быть сравнима с Землей , но, согласно модели, имеет атмосферное давление втрое выше, чем земное.

Характерной особенностью этой моделируемой луны может явиться отсутствие полярных ледяных шапок : плотная атмосфера и покрывающий поверхность океан должны уменьшать колебания температуры. Из космоса можно было бы наблюдать зеленоватую дымку на поверхности, создаваемую огромным числом плавающих в воде и летающих в воздухе полотнищ мхов и водорослей .

Более плотная, нежели чем на Земле, атмосфера могла бы позволять держаться в воздухе более массивным существам. Например, можно было бы представить себе «небесного кита» ( англ. Skywhales ), огромного китоподобного организма, предки которого покинули океан, чтобы освоить воздушные просторы. Избыток кислорода в атмосфере, теоретически, приводит к повышению силы мышц, и эти существа, с размахом крыльев, достигающим 10 метров, всю свою жизнь проводят в воздухе, питаясь уже упомянутыми выше мхами и водорослями. В данном случае переход от плавающих организмов к летающим произошёл бы очень резко, в один эволюционный скачок.

Высокое содержание кислорода в атмосфере (до 30 %) должно было бы привести к частым спонтанным самовозгораниям во время гроз. Уровень углекислого газа в этом случае также должен быть повышен, примерно в 30 раз по сравнению с земным, что, в свою очередь, может привести к повышению температуры воздуха и насыщению его водяными парами ( парниковый эффект ). Как и земная Луна , Голубая Луна должна так же находится в орбитальном резонансе , и всегда повернута одной стороной к своей планете.

Период обращения Голубой Луны вокруг газового гиганта, по допущению модели, составляет 10 суток, из которых лунный день длится 5 суток, и столько же — лунная ночь. Долгие дни и ночи должны теоретически привести к возникновению сильных межполушарных воздушных потоков, которые, в дополнение к плотной атмосфере и повышенному содержанию кислорода, способны были бы помочь воздушным формам жизни поддерживать свой непрерывный полёт.

«Небесные киты», согласно модели, могут служить пищей для вымышленных существ, насекомовидных «капюшонных охотников» ( англ. caped stalkers ), местных хищников, живущих колониями. У «капюшонных охотников», теоретически, должно иметься четкое разделение ролей между разными специализированными особями, как в земных муравейниках или ульях. Разведчики, обнаружившие небесных китов, могли бы помечать их особым запахом, и возвращаться назад в гнездо. Рабочие особи, собирающиеся в большой рой, после нахождения кита, помеченного разведчиками, должны вынудить его снизиться, после — убить и доставить пищу в колонию. И, наконец, во главе колонии должна стоять королева, откладывающая яйца, из которых появляются новые «сталкеры». Образ жизни данного вида более всего похож на существование гнезд земных шершней .

В свою очередь, «охотники» сами должны являться жертвой для «пагоды» ( англ. Pagoda ), вымышленного растения, чьи ветви-щупальца покрыты призрачными ловчими сетями. Когда «капюшонный охотник» попадает в эти сети, пагода, используя ветви-щупальца, поднимает спелёнутую жертву наверх, к ротовому отверстию, чтобы растворить в кислоте примитивного желудка.

«Гигантские воспарители» ( англ. giant kites ), как и «небесные киты», могли бы парить над пологом леса. Внешне они, по замыслу учёных, напоминают парашют, и могут, теоретически, достигать 5 метров в диаметре. Своеобразные «страховочные фалы» позволяли бы им контролировать высоту полета, а щупальца, похожие на щупальца земных медуз — выхватывать личинок жуков-вертолётов ( англ. Helibug ) из воды. Последние вымышленные создания примечательны тем, что, согласно задумке участников проекта «Голубая Луна», имеют трилатеральную симметрию тела: три ноги, три глаза, три крыла, три челюсти, и три языка.

До 70 % суши Голубой Луны должно быть покрыто двумя основными типами растительности — «пагодостениями» ( англ. pagoda plants ) и «деревьями-воздушными шарами» ( англ. balloon tree ). «Пагодостения» могут соединяться между собой, и это позволило бы их зарослям достигать высоты более 200 метров. Их полые листья могли бы собирать дождевую воду (что является одним из вероятных механизмов приспособляемости. С точки зрения физиологии растений представляется невозможным доставить воду на такую высоту с поверхности земли лишь силой осмоса).

«Деревья-воздушные шары», как считают участники проекта, должны рассеивать свои семена, наполняя каждое водородом , что позволяет им парить в плотной атмосфере . В этом данные растения напоминают некоторые водоросли с Земли.

Поверхность суши Голубой Луны, теоретически, довольно часто должна опустошаться сильными лесными пожарами, полностью истребляющими пагодовые леса. Деревья-воздушные шары могли бы заполнить образовавшиеся прогалины.

Небесные киты и воспарители, чтобы защититься от такого пожара, могли бы набирать высоту, пока пожар не утихнет.

См. также

• 55 Cancri
• HD 28185
• Gliese 581

Концепции и теории Происхождение жизни Панспермия Жизнепригодность планеты Терраформирование

Научные исследования SETI

• Чужая планета , научно-фантастический фильм, разработанный специально для Discovery

Примечания

Ссылки