Единственная планета на сегодняшний день, о существовании жизни на которой мы знаем наверняка, – это Земля. Как результат, все наши знания о жизни основаны на том, что мы нашли у себя под носом. Однако они позволили нам определить ограничения для возникновения жизни и исследовать возможность ее существования или отсутствия во вселенной.
Основой всей жизни, помимо воды, является углерод, способный образовывать больше возможных соединений, чем любой другой элемент. Это приводит к появлению большого разнообразия молекул. Углерод образует основу всех органических молекул, необходимых для жизни. Другими важными элементами являются водород, кислород, азот, фосфор и сера.
В комбинациях этих элементов и зародилась жизнь. Процесс возникновения жизни из неживой материи называется абиогенез. Хотя и по сей день до конца не понятно, как именно появилась жизнь, некоторые вопросы удалось прояснить.
Первыми формами жизни были одноклеточные существа, сходные с бактериями и археями[32]. Их называют гипертермофилами, потому что они могли обитать в горячей воде. Если жизнь на Татуине зародилась так же, как и на Земле, то это тоже могли быть микробы, живущие в горячей воде.
Татуин
Возможно, самым знаменитым образом Татуина являются два его солнца в небе над пустыней.
Сила и тип излучения звезды оказывают ключевое воздействие на формирование природной среды на ближайших к ней планетах и на потенциальную жизнь там. Уровни солнечного излучения различны в случаях пустынной планеты, планеты-океана и ледяной планеты.
Когда в 2011 году астрономы обнаружили Кеплер-16b, планета получила название Татуин, поскольку вращалась вокруг двух солнц. С тех пор были открыты и другие планеты в системах двойных звезд. Они преимущественно являются газовыми гигантами, в отличие от вымышленного пустынного Татуина, на котором почти нет поверхностных вод.
Напомним, что обитаемая зона – это расстояние от звезды, на котором вода может оставаться в жидком состоянии, поддерживая существование жизни на планете. Некоторые ученые полагают, что пустынная планета может быть хорошим кандидатом на роль обитаемой землеподобной планеты. По их расчетам, обитаемая зона для подобной планеты в три раза шире, чем для планеты с большим количеством жидкой воды. Это связано с тем, что планета может поглощать большее количество излучаемого звездой тепла, которое иначе отражалось бы снегом и льдом. Таким образом, обитаемая зона для такой планеты может простираться дальше от звезды. С другой стороны, более сухая атмосфера будет удерживать меньшее количество тепла, чем атмосфера, полная влаги – это позволяет расширить обитаемую зону еще и ближе к звезде.
Впрочем, последнее утверждение может не соответствовать условиям Татуина. Бóльшая часть населения планеты занята добычей воды на специальных фермах, получающих влагу из атмосферы. Следовательно, в его атмосфере больше испарений, чем в типовых моделях пустынных планет.
Есть одна пустынная планета, похожая на Татуин, и это – Марс. Там, правда, намного холоднее.
На Марсе есть запас воды, хотя на поверхности ее и не найти в жидкой форме, а также есть водные испарения в атмосфере. На Татуине – как и на Марсе – случаются крайне опасные песчаные бури, которые не останавливают такие поверхностные преграды, как растения и большие водоемы. Однако, в отличие от Татуина, на Марсе есть полярные шапки, полные замерзшей воды.
Как на Татуине могут существовать фермы по добыче влаги и при этом отсутствовать полярные шапки? Возможное объяснение – на планете слишком жарко или уровень влажности слишком низкий. При этом имеется достаточно признаков, указывающих, что когда-то воды было больше. Что же случилось?
Прошлое воды
Насколько нам известно, жизнь без воды невозможна.
Самое сухое место на Земле – это пустыня Атакама, но и здесь жизнь нашла способ закрепиться.
Армандо Азуа-Бустос из Института космических наук Блю Марбл в Сиэтле изучал жизнь в пустыне Атакама. По его словам, «жизнь в Атакаме эволюционировала и стала использовать туман и росу как источник влаги… В глубине пустыни организмы научились получить влагу из гигроскопичных[33] минералов вроде гипса и хлорида натрия».
