Место для сложной системы, уровень которой называют «жизнь», на экзопланетах
Автор: Alexandr NekrasovПредставьте себе эти миры как сферический слоеный пирог.
В самом центре ядро, состоящее из тяжелые элементы, такие как железо и никель.
Слой вокруг этого ядра состоит из более легкого материалы, такие как силикаты и карбонаты. Из таких состоят мантия и кора Земли. Но это может быть и водяной лед в разных состояниях(модификаций исследовано около двух десятков).
Над этим слоем находится слой жидкости (обычно воды), а над ним газообразная атмосфера.
Такое разнообразие присуще только воде, потому, что её льды (при наиболее распространенных условиях) не тонут в воде, а плавают и не дают слою воды промерзнуть полностью быстро.
Этот слоеный пирог может иметь множество вариантов. Основные таковы:
- Весь слой жидкости может замерзнуть или сразу образовться твердым.
- Поверхность жидкости может полностью или частично замерзнуть.
- Жидкость полностью покрывает силикатную твердь и переходит в газ не замерзая.
- Жидкости недостаточно, так что на поверхности есть и силикатно-карбонатная суша и жидкие океаны, и льды.
- Жидкости недостаточно, так что на поверхности силикатная и карбонатная суша засыпает своей пылью и осадками замерзшие океаны. Атмосфера постепенно улетучивается без подпитки от угасшей сейсмической активности.
- Жидкость полностью испаряется и карбонаты становятся густым, но всё еще газообразным вязким слоем, над которым несутся ветра в более разреженной атмосфере.
Варианты «пирога» не вечны.
-Остывает ядро планеты, когда заканчиваются изотопы разогревавшие его радиоактивностью.
-Меняется светимость центральной звезды.
-Меняются орбиты спутников с которыми планета-спутник делит окрестности центральной звезды (или не звезды) и приливные силы слабее или сильнее разогревают недра планеты.
-Атмосфера над жидкой или твердой поверхностью меняется, снижая или увеличивая потери тепла.
Всё это может поменять вариант слоёв. Планетная поверхность будет переходить из одного состояния в другое.
Поскольку уровень сложности, называемый «жизнь», возникает и процветает на стыке трех фазовых состояний материи — твердого, жидкого и газообразного, то в описанных вариантах :
- в первом упомянутом месте, жизнь осваивает «ледяные жерла»
- во втором — подледные донные оазисы и приледные газовые пузыри.
(Эти варианты нами еще мало исследованы, но спутники планет гигантов Солнечной системы, по-видимому, таковы.) - в третьем — жизнь может освоиться только вблизи дна.
(Это планеты-океаниды. Нами непосредственно еще не наблюдались.) - четвертый вариант — наша с Вами Земля большую часть её истории — жизнь кипит везде
- пятый вариант — это Марс. Жизнь ушла вслед за льдами вглубь литосферы и медленно угасает вместе с подходящими для неё условиями.
- Шестой вариант — это Венера. Жизнь теплится в потоках суперротирующей атмосферы и угасает вместе с исчезновением остатков стабильных условий.
В следующих частях мы посмотрим, как жизнь себя чувствует в этих местах.