Эволюция создала на Земле удивительное разнообразие форм жизни. Так уж получилось, что говорящие приматы с противопоставленными большими пальцами поднялись на вершину и строят космическую цивилизацию. А мы сухопутные жители. А как насчет других планет? Если доминирующие виды в океанском мире построят какую-то технологическую цивилизацию, смогут ли они покинуть свой океанский дом и исследовать космос?
Новая статья в Журнале Британского межпланетного общества исследует идею существования цивилизаций в других мирах и факторы, определяющие их способность исследовать свои солнечные системы. Его название — «Представляем фактор побега экзопланеты и миры-аквариумы (два концептуальных инструмента для поиска внеземных цивилизаций)». Единственным автором является Элио Кирога, профессор Университета Атлантико-Медио в Испании.
У нас нет возможности узнать, существуют ли другие внеземные разумы (ETI) или нет. По крайней мере, существует некоторая вероятность существования других цивилизаций, и мы, конечно, не в состоянии сказать наверняка, что их нет. Уравнение Дрейка — один из инструментов, который мы используем, чтобы говорить о существовании внеземного разума. Это своего рода структурированный мысленный эксперимент в форме уравнения, который позволяет нам оценить существование других активных, коммуникативных внеземных разумов. Некоторыми переменными в уравнении Дрейка (DE) являются скорость звездообразования, количество планет вокруг этих звезд и доля планет, на которых могла бы образоваться жизнь и на которых жизнь могла бы развиваться, чтобы стать внеземным разумом.
В своей новой исследовательской статье Кирога предлагает две новые концепции, которые используются в DE: фактор побега экзопланеты и миры «Аквариум».
Планеты разной массы имеют разную скорость убегания. Скорость убегания Земли составляет 11,2 км/с (километров в секунду), что составляет более 40 000 км/ч. Скорость убегания указана для баллистических объектов без двигательной установки, поэтому наши ракеты на самом деле не летают со скоростью 40 000 км/ч. Но космическая скорость полезна для сравнения разных планет, поскольку она не зависит от используемого транспортного средства и его движущей силы.
«Поэтому вполне возможно, что разумный вид на этих планетах никогда не сможет путешествовать в космос из-за полной физической невозможности».
Элио Кирога, Университет Атлантико Медио
Суперземли имеют гораздо большую массу и гораздо более высокие скорости убегания. Хотя точного определения массы Суперземли не существует, многие источники для ее определения используют верхнюю границу в 10 масс Земли. Таким образом, внеземной разум на Супер-Земле столкнется с другими условиями, чем мы здесь, на Земле, когда дело доходит до космических путешествий.
![Некоторые разумные цивилизации окажутся в ловушке в своих мирах Этот простой график из исследовательской статьи показывает взаимосвязь между массой планеты и скоростью убегания. По оси X показаны массы Земли, а по оси Y показана необходимая скорость убегания. Изображение предоставлено: Кирога, 2024 г.](/wp-content/uploads/2024/02/Mass-and-Escape-Velocity.png)
В этой работе Кирога реализует коэффициент убегания экзопланеты (Fex) и скорость убегания экзопланеты (Vex). Работая с ними, он получает выборку скоростей убегания для некоторых известных экзопланет. Обратите внимание, что состав планет не имеет решающего значения, а только их массы.
![Некоторые разумные цивилизации окажутся в ловушке в своих мирах Эта цифра из исследования показывает, насколько легко или сложно было бы достичь космоса с некоторых известных экзопланет. Зеленый цвет указывает на то, что побег возможен, оранжевый — на вероятные проблемы, а красный — на практическую невозможность космических путешествий. Изображение предоставлено: Кирога 2024.](/wp-content/uploads/2024/02/Escaping-Exoplanets.png)
Кирога отмечает, что планете со значением Fex 2,2 сделает космические путешествия маловероятными. «Значения Fex > 2,2 сделают космические путешествия маловероятными для жителей экзопланеты: они не смогут покинуть планету, используя любое мыслимое количество топлива, а жизнеспособная конструкция ракеты не выдержит давления, вовлеченного в этот процесс, по крайней мере, с известные нам материалы (насколько нам известно, вся Вселенная управляется одной и той же периодической таблицей элементов и одинаковыми их комбинациями)».
«Поэтому вполне возможно, что разумный вид на этих планетах никогда не сможет путешествовать в космос из-за полной физической невозможности», — пишет Кирога. Фактически, они, возможно, вообще никогда не додумаются до идеи какого-либо космического путешествия. Кто знает?
Конечно, освоение космоса – это не улица с односторонним движением. Астронавтам приходится возвращаться из космоса, и на это влияет масса планеты. Возвращение в атмосферу накладывает свои трудности на Супер-Землю, в десять раз более массивную, чем наша планета. Плотность атмосферы также играет роль. Космическому кораблю необходимо контролировать свою скорость и фрикционный нагрев при повторном входе, а на более массивной планете это сложнее, как и побег.
Кирога также рассказывает об идее Миров-аквариумов. Это планеты выше Fex 2.2, с которых побег физически невозможен. Какой может быть жизнь разумных видов в мире «Аквариум»?
![Некоторые разумные цивилизации окажутся в ловушке в своих мирах Впечатление художника от поверхности "Хайсен" мир. По словам Кироги, если бы цивилизация возникла в океанском мире, она могла бы в конечном итоге стать миром-аквариумом, у жителей которого не было бы шанса когда-либо исследовать космос. Изображение предоставлено: Кембриджский университет](/wp-content/uploads/2024/02/graphichighrescropped.jpg)
В своей исследовательской статье Кирога предлагает нам поразмышлять, отсылая к научной фантастике. Представьте себе океанический мир, в котором обитают разумные виды. В изменчивой среде общение без посторонней помощи распространяется гораздо дальше, чем в такой атмосфере, как земная. Сигналы без посторонней помощи могли распространяться на сотни километров. В такой среде «… общение между людьми может быть возможным без необходимости использования коммуникационных устройств», — объясняет Кирога. Таким образом, стимула для развития коммуникационных технологий может и не быть. В этом случае, говорит Кирога, технология, возможно, не развилась, и цивилизация вообще не может считаться «коммуникативной», что является одним из ключей к определению внеземного разума.
«Телекоммуникационные технологии могут никогда не появиться в таком мире, даже несмотря на то, что он может стать домом для полностью развитой цивилизации», — пишет Кирога. «Такая цивилизация не будет «коммуникативной» и не будет рассматриваться в уравнении Дрейка».
Другие обстоятельства могут эффективно заманить цивилизации в ловушку на их родных мирах. На планете с сплошным сплошным облачным покровом звездное небо никогда не было бы видно. Как это повлияет на цивилизацию? Можете ли вы интересоваться звездами, если не видите их и не знаете, что они там? Конечно, нет. То же самое верно и в двойной звездной системе, где нет ночи. Звезды никогда не были бы видимы и никогда не были бы объектами и источниками чудес.
Океанские миры представляют собой аналогичную загадку. На океанских мирах или лунах с теплыми океанами и замороженными ледяными панцирями толщиной в несколько километров у жителей будут крайне ограниченные представления о Вселенной, в которой они обитают. Трудно представить себе технологическую цивилизацию, зародившуюся в океане под несколькими километрами льда. Но мы не можем судить, возможно это или нет.
![Некоторые разумные цивилизации окажутся в ловушке в своих мирах Спутник Юпитера, Европа, имеет теплый океан под толстой ледяной оболочкой. Существуют ли другие миры, подобные Европе? Каково было бы разумным существам, живущим в таком мире? Они никогда не увидят ни звезд на небе, ни своих звезд, ни каких-либо других планет в своих солнечных системах. (Фото: НАСА/Лаборатория реактивного движения/космический корабль Галилео)](/wp-content/uploads/2023/11/Europa-1140x760-1-1024x683.jpg)
Фактор побега экзопланеты Кироги (Fex) может помочь нам представить, в каких мирах могут быть внеземные цивилизации. Это может помочь нам предвидеть факторы, которые препятствуют или, по крайней мере, препятствуют космическим путешествиям, а также усложняет уравнение Дрейка. Это приводит нас к идее Миров-Аквариумов, неизбежных планет, которые могут навсегда удержать цивилизацию на планете.
Без возможности когда-либо покинуть свою планету и исследовать свои солнечные системы, а также без возможности общаться за пределами своих миров, могли ли целые цивилизации подниматься и падать, даже не зная Вселенной, частью которой они были? Может ли это произойти, так сказать, прямо у нас под носом, и мы никогда не узнаем?