Третий уровень сложности. Великий фильтр
Автор: Alexandr NekrasovСложности уровня 2 - незаметные ныне вокруг нас сущности, вполне могут оказаться пределом сложности для планет, где нет мест с фазовыми переходами материи, такими как на поверхности Земли.
На поверхности Земли одновременно существуют три фазовых состояния материи - твердое, жидкое и газообразное. И условия эти постоянно меняются.
В далеком прошлом, когда на Земле только-только наступила Архейская эра , такие условия могли быть на Венере (а могли и не быть) и на Марсе (открытая текучая вода была точно, но вот не были ли потоки воды на Марсе подледниковыми?). Куда делись сложности уровня 2 и сложности уровня 3, усложнившиеся там, пытаются понять учёные.
Подобное место есть еще на Титане, спутнике Сатурна
и, возможно, есть на Венере. Но на Титане слишком холодно
При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два—четыре раза.
На Земле условно 220-320 Кельвин, а на Титане около 100 Кельвин. То есть реакции там идут в десятки тысяч раз медленнее, чем на поверхности Земли.
Следует помнить, что правило Вант-Гоффа применимо только для реакций с энергией активации 60—120 кДж/моль в температурном диапазоне 10—400 °C. Правилу Вант-Гоффа также не подчиняются реакции, в которых принимают участие громоздкие молекулы, например, белки в биологических системах.
А на Венере, наоборот, перегрев.
И лужи расплавленного свинца на поверхности плохо подходят для выращивания водорослей. Слой сернокислотных облаков с температурой и давлением, близким к тем, что на поверхности Земли, на Венере находится на высоте более 50 километров и постоянно перемешивается струйными течениями в сверхротирующей атмосфере, затаскивая возможные частички сложностей то в горячий нижележащий слой, то в разреженный и переоблученный вышележащий.
Европа, спутник Юпитера и Энцелад, спутник Сатурна, места, где видно водяные гейзеры
это не совсем то, что нужно для появления сложности уровня 3. Сложности уровня 2 в подледном океане могут завестись в "карманах"-пузырях подо льдом, например,
, где есть все три состояния материи. Но это не ежедневно пересыхающие лужи грязи, как было на поверхности Земли в Гадейском Эоне , а "пещеры" в воде с неизменными условиями. То есть даже если там теплее, чем на Титане, (где вместо жидкой воды жидкий метан, а вода есть только в виде ледяных "скал"), то и тогда там не бывает "пересыхающих луж" и ультрафиолета, например. То есть не будет тех условий, в которых завелись сложности уровня 2 земного типа.
Неизменность условий ставит первый "великий фильтр " на пути возникновения сложностей уровня 2 и уровня 3.
Зато можно предположить, что там, где на планетах можно увидеть открытую воду, там сложности уровня 2 заведутся обязательно и успеют усложниться до уровня 3. На Земле это и произошло.
Уже сейчас исследователи экзопланет могут определить, есть ли на наблюдаемой планете места с такими же условиями, как на Земле. Но пока таких планет не обнаружено.
Те экзопланеты, которые мы смогли отнаблюдать, не попадают в достоверное состояние "открытая вода и суша безо льда"
GJ 273 (HIP 36208)
Luyten b или GJ 273b
| масса | 2,89 (± 0,26) [1] M Земля |
|---|---|
| Средняя плотность | 6,45 г/см 3 |
| Температура | 259 К (-14 ° С, 7 ° F) [2] |
Суперземля. Точнее супервенера. Слишком тяжелая. Океанида. Суши нет. Атмосфера переразогреет, а для такой тяжелой планеты звезда не сдует атмосферу до земных параметров.
Teegarden (GAT 1370 )
Планеты не транзитные, так что их массы имеют слишком большой разброс оценки:
| Планета | Масса, M⊕ | Параметры орбиты | Температуры на поверхности, °С | Инсоляция | Индекс подобия Земле | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Большая полуось, а.е. | Период, дней | ||||||
| b | 1,25+0,68 −0,22[16] | 0,0252+0,0008 −0,0009 | 4,9100 ± 0,0014 | 0-50 | 1,15 ± 0,08 | 0,94 | |
| c | 1,33+0,71 −0,25[17] | 0,0443+0,0014 −0,0015 | 11,409 ± 0,009 | -47 | 0,37 ± 0,03 | 0,8 | |
Teegarden b
"ПочтиЗемля" на "орбите Венеры". Формально в обитаемой зоне. Но масса делает её венероподобной.
Teegarden c
"ПочтиЗемля" за "орбитой Марса". Атмосферу, конечно, могло сдуть вспышками звезды. Но звезда - ультрахолодный красный карлик. Так что это подходящий кандидат на условия зарождения на поверхности сложностей уровня 2.
Несмотря на то, что формально вне обитаемой зоны
TRAPPIST-1
TRAPPIST-1 e
"ПочтиЗемля". Чуть меньше, но плотнее (Wика зло. Читайте Вику)Земли. Возможно попадает в критерий "открытая вода и суша безо льда". Но условий зарождения жизни как на Земле не было. Красные карлики сильно сдувают атмосферы со своих планет. Условия для жизни сейчас на ней самые удачные среди всех изученных экзопланет. Надо только получить спектры её атмосферы. Телескоп Вебба уже пробует.
Остальные тысячи подтвержденных экзопланет ничего лучше не показывают. Мы не видим аналогов Земли у более спокойных звезд, чем красные карлики, с более широкими зонами обитаемости. Не хватает чувствительности телескопов. Но это не значит, что их нет у тех звезд, которые не показывают нам признаки планет на тех орбитах, которые мы можем разглядеть.
Будем искать...(тм)