Могут ли пришельцы скрываться подо льдом?

Что, если мы не нашли пришельцев, потому что искали не там?

Десятилетиями поиск внеземного разума сталкивается со странным противоречием. Вселенная содержит огромное количество звёзд и планет, астрономы обнаружили тысячи миров за пределами нашей Солнечной системы, но мы так и не подтвердили существование другой технологической цивилизации. Это противоречие лежит в основе парадокса Ферми — вопроса о том, почему, если разумная жизнь может быть распространена, мы до сих пор не нашли убедительных доказательств её существования. Мы искали радиосигналы, изучали атмосферы планет и слушали необычную активность, но космическая тишина продолжается.

Есть много возможных объяснений. Может быть, разумная жизнь исключительно редка. Может быть, технологические цивилизации существуют недолго. Возможно, расстояния между звёздами делают связь непрактичной, или развитые общества просто не используют сигналы, которые мы умеем обнаруживать. Но есть ещё одна возможность, которая звучит странно поначалу и становится тем интереснее, чем дольше о ней думаешь: некоторые цивилизации могут существовать внутри миров, которые естественным образом скрывают их от Вселенной. Они могут не пытаться оставаться невидимыми. Их собственные планеты могут делать это за них.

Эту идею исследовал планетолог Алан Стерн, главный исследователь миссии NASA «Новые горизонты» и исследователь Юго-Западного исследовательского института. Стерн предположил, что большое количество миров может содержать океаны под толстыми слоями льда и камня, которые он называет внутренними водными океаническими мирами. Если биология, а со временем и разум, развилась в этих скрытых океанах, те же слои, защищающие жизнь от окружающей среды, могли бы также сделать эту жизнь чрезвычайно трудной для обнаружения далёкими цивилизациями.

Это не означает, что учёные обнаружили внеземную цивилизацию под ледяной луной. Они не обнаружили. Предложение Стерна — гипотеза, и он подчёркивал, что она зависит от двух основных допущений: что эти внутренние океанические миры распространены и что разумная жизнь действительно может возникнуть внутри них. Но первая часть идеи уже не так экзотична, как когда-то звучала. Наша собственная Солнечная система уже содержит несколько миров, где у учёных есть сильные доказательства океанов, скрытых под замёрзшими поверхностями.

Что, если внеземные цивилизации живут подо льдом?

Представьте, что вы растёте в мире, где не существует неба.

Вся ваша цивилизация развивалась внутри огромного океана, возможно, под километрами льда. Нет лесов, гор или континентов для исследования. Есть только вода, камень, темнота и любые источники энергии, существующие внутри планеты. Над вашей цивилизацией — замёрзший потолок, отделяющий вас от поверхности, а за этой поверхностью — нечто, о существовании чего вы можете даже не знать: огромная Вселенная, полная звёзд.

Для людей ночное небо всегда было приглашением смотреть наружу. Мы научились следить за движениями планет, изучать Луну, наблюдать кометы и в конечном итоге строить телескопы, способные видеть галактики в миллиардах световых лет от нас. Радиоастрономия продвинула этот процесс ещё дальше, позволив нам искать искусственные сигналы от далёких цивилизаций. Разумный вид, развившийся под толстой ледяной оболочкой, столкнулся бы с совершенно иной ситуацией. Барьер над ним мог бы препятствовать прямому наблюдению космоса на протяжении всей его истории.

Этот барьер мог бы также сделать окружающую среду более стабильной. Цивилизация, живущая на поверхности планеты, подвержена звёздной радиации, мощным вспышкам, ударам астероидов и комет, атмосферным изменениям и другим событиям, происходящим как внутри, так и за пределами её планетной системы. Океан, запечатанный под камнем и льдом, был бы гораздо лучше защищён от многих из этих опасностей. Стерн утверждал, что внутренние океанические миры могли бы обеспечивать большую экологическую стабильность именно потому, что их океаны экранированы от космической среды толстыми слоями материала.

Здесь есть интересный компромисс. Тот же лёд и камень, которые могли бы защищать жизнь, также скрывали бы её. Цивилизация могла бы иметь относительно безопасную среду для развития, но почти никакой возможности проявить себя во внешней Вселенной. Аргумент Стерна в том, что это могло бы помочь объяснить одну часть парадокса Ферми: если многие цивилизации существуют внутри этих миров, обычные астрономические наблюдения могли бы просто их не замечать. Защита стала бы формой естественной изоляции.

И нет необходимости представлять совершенно гипотетическую планету, чтобы понять базовую концепцию. Европа, одна из лун Юпитера, как считается, содержит глобальный океан под своей ледяной поверхностью. NASA оценивает, что океан Европы мог бы содержать более чем вдвое больше жидкой воды, чем все океаны Земли вместе взятые. Луна не известна как содержащая жизнь, но её скрытый океан сделал её одним из самых важных мест в Солнечной системе для изучения потенциально обитаемых сред за пределами Земли.

Вселенная, где доминирует вода

Идея становится ещё более интригующей, если учесть, насколько необычной может быть Земля. Наша планета покрыта океанами примерно на 71% поверхности, оставляя достаточно открытой земли для континентов, лесов, пустынь и экосистем, которые в конечном итоге произвели технологический вид. Мы естественно предполагаем, что другие обитаемые планеты могут иметь похожий баланс. Но что, если Земля не типична?

В 2017 году астроном Фергус Симпсон опубликовал исследование в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, изучающее этот вопрос с помощью байесовской статистической модели. Его работа предположила, что при допущениях его модели большинство обитаемых планет могли бы быть покрыты океанами более чем на 90% поверхности. Статья дала 95-процентный доверительный интервал для этого предсказания.

Это число нуждается в контексте. Оно не означает, что астрономы наблюдали большое количество обитаемых планет и обнаружили, что более 90% каждой из них покрыто водой. Результат происходит из статистической модели, которая рассматривает, как могут распределяться поверхностные условия планет и как наше существование на Земле могло внести эффект отбора. Это интересное предсказание, а не прямое измерение далёких миров.

И всё же эта возможность меняет картину. Если богатые водой планеты распространены, то землеподобные миры с большими континентами могут представлять лишь одну версию обитаемости. Где-то ещё могут быть планеты, где почти вся поверхность — океан. Некоторые могут быть тёплыми и открытыми своим звёздам, другие — замёрзшими, с жидкой водой, заключённой под поверхностью.

Эта последняя категория особенно интересна, потому что мы уже знаем, что природа может её создавать. NASA описывает Европу как океанический мир, потому что данные наблюдений с космических аппаратов убедительно указывают на существование глобального океана жидкой воды под её ледяной оболочкой. Энцелад, луна Сатурна, по-видимому, также имеет подповерхностный солёный океан, и Титан, как считается, тоже содержит внутренний океан. Это не теоретические рисунки в научно-фантастической книге. Это реальные миры в нашем собственном планетарном окружении.

Европа также имеет потенциальный источник внутренней энергии. Её орбита вокруг Юпитера производит мощные приливные силы, которые деформируют недра луны, генерируя тепло. NASA объясняет, что этот приливный нагрев мог бы помогать поддерживать подповерхностный океан Европы в жидком состоянии и может быть значимым для возможности выживания там простых организмов, если они существуют. Важный момент в том, что миру не обязательно нужна тёплая поверхность и солнечный свет, чтобы поддерживать среду, содержащую жидкую воду.

Была бы подводная цивилизация похожа на нас?

Здесь обсуждение становится гораздо более спекулятивным. Если разумная жизнь развилась в чужом океане, была бы она похожа на что-либо, что мы узнаём? Вероятно, не обязательно. Даже на Земле эволюция произвела очень разные формы интеллекта. Дельфины обладают сложной коммуникацией и социальным поведением, осьминоги способны к впечатляющему решению проблем, а некоторые птицы умеют использовать инструменты и планировать действия. Интеллект явно не принадлежит одной конкретной форме тела.

Но интеллект — лишь часть истории. Человеческая технологическая цивилизация была сформирована нашей средой бесчисленными способами, и одним из самых важных был доступ к суше. Мы научились контролировать огонь, обрабатывать металлы, строить машины и в конечном итоге производить электричество. Разумный вид, живущий постоянно под водой, не имел бы того же пути.

Огонь — очевидный пример. Водная цивилизация могла бы потенциально развить сложные технологии, никогда не освоив горение, но её путь был бы очень отличаться от нашего. Она могла бы широко использовать биологические материалы, электрические явления, давление, звук или химические процессы. Результат мог бы всё ещё быть технологически развитым обществом, но его технологии были бы почти невозможно распознать с расстояния.

Есть также проблема достижения поверхности. Представьте, что разумный вид эволюционирует под несколькими километрами льда. Даже если его учёные в конечном итоге поймут, что над ними существует другая среда, достичь её могло бы потребовать инженерии необычайного масштаба. Им пришлось бы бурить огромную замёрзшую оболочку просто чтобы обнаружить, что находится с другой стороны. Для цивилизации, развившейся в темноте, поверхность могла бы быть такой же загадочной, как для нас другая планета.

И затем приходит самая странная возможность из всех: возможно, они никогда её не обнаружат.

Цивилизация может стать научно развитой, оставаясь ограниченной тем, что её среда позволяет ей наблюдать. Люди могли бы изучать океан тысячи лет, прежде чем разработать технологии, способные исследовать его глубочайшие области. Подводная цивилизация могла бы столкнуться с противоположной проблемой. Она могла бы понимать свой океан чрезвычайно хорошо, не имея практического способа наблюдать Вселенную за его пределами.

В такой ситуации цивилизация могла бы даже не знать, что звёзды существуют.

Может быть, мы ищем не там

Поиск внеземного разума естественным образом формировался нашей собственной технологической историей. Проекты, связанные с SETI, искали потенциальные признаки технологий, особенно сигналы, которые могли бы указывать на намеренную связь через межзвёздные расстояния. Это разумная стратегия, потому что радиоастрономия — то, что мы понимаем чрезвычайно хорошо. Но она также создаёт очевидное ограничение: мы склонны искать те виды технологий, которые умеем распознавать.

Подводная цивилизация могла бы не использовать радио так, чтобы это делало её обнаружимой. Она могла бы общаться локально через звук или химические сигналы. Она могла бы полагаться на технологии, которые мы никогда не разрабатывали, потому что наша среда никогда их не требовала. И если её мир покрыт льдом и камнем, у цивилизации могло бы не быть причин передавать что-либо за пределы своей планеты. Вся её технологическая история могла бы разворачиваться, не производя очевидного сигнала в электромагнитном спектре.

Это одна из причин, по которой идея скрытых океанических цивилизаций так интересна как возможный ответ на парадокс Ферми. Она не требует, чтобы пришельцы скрывались намеренно, и не требует, чтобы они открыли межзвёздные путешествия. Они могли бы просто жить в средах, которые не позволяют им стать видимыми. Вселенная могла бы содержать разумную жизнь, которая остаётся эффективно запечатанной внутри своей собственной планетной системы.

Есть поразительная параллель с нашей собственной историей. На протяжении большей части человеческого существования наш вид не знал, что существуют другие континенты. Океан был границей, и то, что лежало за ней, можно было только вообразить. Позже телескопы показали, что Земля сама — лишь одна планета, обращающаяся вокруг одной звезды. Вселенная стала неизмеримо больше по мере улучшения нашей способности её наблюдать.

Внеземная цивилизация под ледяной оболочкой могла бы столкнуться с похожей границей, за исключением того, что её барьер был бы физическим, а не технологическим. Её учёные могли бы разработать сложные теории о своей планете, не имея практических доказательств того, что за замёрзшей крышей над ними что-то есть. Они задавали бы вопросы о пределах своего мира, не осознавая, насколько больше реальность на самом деле.

Наша собственная Солнечная система даёт ещё одну причину относиться к этим вопросам серьёзно. Энцелад — маленькая ледяная луна Сатурна, но его подповерхностный океан, по-видимому, содержит многие химические ингредиенты, связанные с жизнью. Его гейзеры выбрасывают водяной пар и ледяные частицы в космос, фактически давая космическим аппаратам возможность отбирать материал, происходящий из скрытого океана, без бурения льда. NASA также сообщает о свидетельствах, согласующихся с гидротермальной активностью под его океаном.

Это делает Энцелад особенно ценным. Учёным не нужно сажать космический аппарат, плавить километры льда и опускать подводную лодку в океан. Океан, в некотором смысле, сам идёт к ним. Если там существует жизнь, часть её химической среды может быть уже доступна через материал, утекающий в космос.

Европа исследуется иначе. Миссия NASA Europa Clipper запущена в 2024 году и направляется к Юпитеру, где совершит десятки близких пролётов Европы. Её главная цель — не напрямую обнаружить внеземные организмы, а определить, имеет ли Европа среды, способные поддерживать жизнь, и изучить ледяную оболочку луны, океан, состав и геологию.

Эти миссии важны, потому что они могли бы в конечном итоге сказать нам, действительно ли среды под ледяными поверхностями способны поддерживать биологию. Если бы мы обнаружили даже простую микробную жизнь в одном из этих океанов, это фундаментально изменило бы наше понимание того, насколько распространена жизнь за пределами Земли. Это всё ещё был бы огромный скачок от микробов к разумным цивилизациям, но по крайней мере мы знали бы, что жизнь может возникать независимо в среде, очень отличающейся от нашей.

Пришельцы, которых мы, возможно, никогда не увидим

Есть что-то странно привлекательное в возможности того, что Вселенная может содержать цивилизации, которые остаются невидимыми не потому, что они достаточно развиты, чтобы скрываться, а потому, что их собственные миры скрыли их. Тот же лёд, который защищает океан от радиации и ударов, мог бы также блокировать радиосигналы, скрывать звёзды и мешать его обитателям легко достичь поверхности. Защита и изоляция стали бы двумя сторонами одного процесса.

Но мы должны быть осторожны, чтобы не превратить интересную гипотезу в открытие. В настоящее время нет подтверждённых доказательств разумной цивилизации под Европой, Энцеладом или любым другим внеземным океаном. Мы даже не знаем, может ли сложная жизнь развиваться в таких средах. Само предложение Стерна подчёркивает неопределённость: идея зависит как от распространённости внутренних океанических миров, так и от возникновения разумной жизни внутри них.

Есть также другие возможности, указывающие в совершенно другом направлении. Возможно, технологические цивилизации требуют больших площадей открытой земли. Возможно, сложная жизнь нуждается в геологических условиях, которые редки. Возможно, разумная жизнь просто гораздо реже, чем предполагают наши допущения. Или, возможно, цивилизации распространены, но общаются способами, которые мы не научились обнаруживать. Парадокс Ферми не имеет подтверждённого решения, и именно поэтому так много объяснений продолжают обсуждаться.

Что мы знаем, так это то, что определение потенциально обитаемого мира стало гораздо шире. Европа имеет океан под своим льдом. Энцелад имеет подповерхностный океан и активные шлейфы. Другие луны и карликовые планеты могут содержать скрытые резервуары жидкой воды. NASA теперь рассматривает океанические миры как важную категорию в планетарных исследованиях, а не как экзотическую диковинку.

И, возможно, это самый интересный урок здесь. Когда мы ищем жизнь в других местах, мы естественно смотрим на места, похожие на Землю, потому что Земля — единственный пример, который у нас есть. Но Вселенная не обязана повторять один и тот же эксперимент. Жизнь может существовать в средах, которые выглядели бы совершенно враждебными для нас, и разум, если он там появится, мог бы следовать пути, который мы с трудом смогли бы распознать.

Может быть, где-то под огромным слоем чужого льда разумный вид провёл миллионы лет, изучая свой собственный океан. Его учёные могли бы задаваться вопросом, существует ли жизнь за пределами их мира, разрабатывая теории о том, что может лежать за замёрзшим потолком над ними. Они могут не иметь представления, что звёзды существуют, не говоря уже о том, что другая цивилизация задаёт тот же вопрос.

И, возможно, именно поэтому Вселенная кажется такой тихой.

Может быть, там никого нет.

Или, может быть, Вселенная полна голосов, которые просто не нашли способ пробиться через лёд

Источник:  https://earth-chronicles.ru/