Тектоника плит, океаны и континенты могут быть просто секретными ингредиентами для сложной жизни на Земле. И если эти геологические особенности редки в других местах Вселенной, то, возможно, это объясняет, почему мы до сих пор не обнаружили разумную инопланетную жизнь.
Новое исследование американских и швейцарских ученых-землеведов предполагает, что эти ингредиенты представляют собой недостающие переменные в знаменитом уравнении Дрейка, разработанном более полувека назад для оценки шансов обнаружения развитых цивилизаций в нашей галактике. Включение этих новых переменных может полностью переписать вероятность обнаружения разумной жизни в Млечном Пути.
Импульсом к этому исследованию, имеющему галактические последствия, послужила загадка, разгаданная здесь, на родине: почему жизни потребовалось так много времени, чтобы выйти за рамки простых организмов?
«Жизнь существует на Земле уже около 4 миллиардов лет, но сложные организмы, такие как животные, появились лишь около 600 миллионов лет назад, что произошло вскоре после начала современного эпизода тектоники плит», — сказал Роберт Стерн из Техасского университета в Далласе. «Тектоника плит действительно запускает машину эволюции, и мы думаем, что понимаем, почему».
Стерн и его коллега Тарас Герья из Швейцарского федерального технологического института предполагают, что тектоника плит — смещение верхних слоев планеты в длительных геологических масштабах времени — помогла ускорить переход к сложной жизни.
На заре истории Земли простые организмы сформировались в океане, но человечество — развитая цивилизация, способная общаться через космос — не смогло бы существовать, если бы древняя жизнь не перешла на сушу. Поэтому обширные, богатые ресурсами континенты были жизненно важной предпосылкой для того, что Стерн и Герия называют Активными Коммуникативными Цивилизациями (АКЦ), такими как человечество, чтобы развиться. Но одного этого было недостаточно: континентам нужно было двигаться.
Геологическая летопись Земли свидетельствует о том, что тектоника плит ускорила эволюцию на суше посредством пяти отдельных процессов: она увеличила поступление питательных веществ; ускорила оксигенацию как атмосферы, так и океана; смягчила климат; вызвала высокую скорость формирования и разрушения среды обитания; и оказала некатастрофическое давление на окружающую среду, заставив организмы адаптироваться.
Конечный результат всех этих экологических проблем: мы.
Если Стерн и Герия правы, тектоника плит была необходимым условием для таких будущих инноваций, как колесо, смартфон и программа «Аполлон». И для того, чтобы другие цивилизации в галактике разработали подобные технологические чудеса, возможно, их планетам тоже нужна тектоника плит. Но насколько нам известно, они редки.
Земля — единственная планета в нашей солнечной системе, на которой наблюдается тектоника плит. Вулканизм существует и в некоторых других мирах, таких как Венера, Марс и Ио, но эти миры имеют единую твердую оболочку, а не несколько движущихся плит. Аналогично, океанические миры, такие как Энцелад и Европа, заключены в ледяной покров, что не позволяет любой гипотетической жизни там перейти на сушу.
Мы не знаем наверняка, есть ли в далеких солнечных системах планеты с тектоникой плит – современные космические телескопы не обладают разрешением, чтобы делать такие определения. Но знание того, что их может и не быть, позволяет получить более точную версию уравнения Дрейка.
В пересмотренном уравнении предложены два основных фактора: доля обитаемых экзопланет с крупными континентами и океанами и доля тех, на которых тектоника плит длится более 500 миллионов лет.
Эта версия гораздо более детализирована, чем первоначальное уравнение Дрейка, которое просто учитывало долю пригодных для жизни планет, на которых развилась разумная жизнь.
«В первоначальной формулировке этот фактор считался близким к 1 или 100% — то есть эволюция на всех планетах, где есть жизнь, будет идти вперед и со временем превратится в разумную цивилизацию», — сказал Стерн. «Наша точка зрения такова: это неправда».
Действительно. Их математика снижает процент этих планет, которые развивают ACC, до всего лишь 0,003% как минимум и 0,2% как максимум — что очень далеко от первоначальных 100%.
Если сложить все остальные факторы уравнения Дрейка: количество ежегодно образующихся звезд, количество звезд с планетами, количество пригодных для жизни планет, количество пригодных для жизни планет, количество цивилизаций на этих планетах, посылающих обнаруживаемые сигналы, и продолжительность их посыла — то шансы обнаружить разумную инопланетную жизнь значительно уменьшаются.
Последствия оригинального уравнения Дрейка заключались в том, что ACC должны быть распространены, и мы должны видеть их повсюду. Но включение тектоники плит в уравнение меняет результат и проясняет, что совершенно понятно, почему мы не видим инопланетян по всей галактике.
Так что разумная инопланетная жизнь может быть более редкой, чем кто-либо думал. И Земля может быть более особенной, чем мы думали. Все благодаря фрагментированной, неуправляемой и меняющейся верхней коре нашей планеты.
