Для зарождения жизни не обязательно иметь землеподобную планету, обладающую твердой поверхностью. Еще в 1976 году Карл Саган предположил, что в верхних слоях атмосферы газовых гигантов могут существовать организмы - «паруса» и «воздушные мешки», питающиеся энергией Солнца и парящие на потоках, исходящих из глубинных слоев планеты.
Джек Йейтс, ведущий планетолог Эдинбургского университета (Шотландия)

Коричневые карлики -несостоявшиеся солнца

Недавно группа астрономов высказала смелую гипотезу, что в верхних слоях атмосферы не загоревшихся из-за своих малых размеров звезд, которые специалисты называют коричневыми, или бурыми, карликами, может существовать жизнь.
Коричневые карлики были открыты в 1995 году как переходное звено между звездами и планетами. Масса таких «несостоявшихся светил» слишком мала для возникновения термоядерной реакции в их недрах. Поэтому коричневые карлики постепенно угасают и остывают.
У коричневых карликов за последние годы открыто много удивительного. Впрочем, карликами их можно считать только относительно обычных звезд, а среди планет они выглядят настоящими сверхгигантами. Астрономы с изумлением обнаружили у бурых зародышей звезд наличие погоды, свинцовые и минеральные облака и еще много странных вещей. Кроме того, оказалось, что атмосфера коричневых карликов содержит все основные «элементы жизни»: кислород, водород, углерод и азот.

На примере Юпитера

Как же может выглядеть жизнь в атмосферах сверхгигантов? Один из ответов на примере Юпитера дал еще в конце 1960-х годов выдающийся писатель-фантаст, ученый и популяризатор науки Артур Кларк. Он предположил, что высокая электрическая активность и интенсивное радиоизлучение планеты связаны с наличием неких форм жизни.
Гипотезу Кларка развил и дополнил известный астроном Карл Саган, рассмотревший вопрос о принципиальной возможности существования живого в водородных атмосферах. Для этого он смоделировал жизненный цикл неких небольших организмов, синкеров (sinker - «грузило»), включающий миграцию зародышей в высокие слои атмосферы с умеренной температурой. На протяжении своего жизненного цикла спикеры мигрируют в высоких слоях атмосферы и превращаются в газовых флоатеров (float - «плавать»). Они имеют вид огромной водородной полости, выбрасываю-
щей в окружающую атмосферу гелий и другие тяжелые газы. Вместе с газовыми могут существовать и тепловые флоатеры, наполненные горячим атмосферным воздухом, нагреваемым теплотой, выделяемой при переработке пищи.


Цепочки питания флоатеров должны быть довольно сложными. Можно предположить, что подобные организмы потребляют всяческие органические соединения или образуют их сами, поглощая солнечный свет, внутреннее тепло и газы, как земные растения. Средние размеры флоатеров, по идее, должны соответствовать масштабам газовых гигантов и составлять несколько километров при сравнительно небольшом весе, позволяющем им свободно парить в окружающей среде.

Флоатеры и хантеры

Для своего передвижения флоатеры могут, как и земные моллюски вроде кальмаров и каракатиц, выбрасывать газовые струи, превращаясь в «живые» ракеты. Таким образом, можно представить фантастическую картину необозримых стад медленно дрейфующих флоатеров, озаряемых чудовищными молниями от бушующих вдали ураганов. В эту панораму инопланетной жизни Саган ввел и хищных существ, названных им хантерами (hunter - «охотник»). Самодвижущиеся хантеры могли бы составить еще одну ветвь развития синкеров и первых флоатеров. Быстрые и подвижные хищники должны постоянно
охотиться на органику флоатеров. При этом количество хантеров регулируется поголовьем флоатеров, как и в земных пищевых цепочках.
Современная астробиология в принципе допускает существование в верхних слоях атмосферы Юпитера жизни на основе аммиака. Ведь объективные данные свидетельствуют, что даже на небольшой глубине в юпитерианской атмосфере температура и плотность достаточно высоки для протекания своеобразной эволюции на основе всевозможных химических реакций. Это позволяет рассматривать возможность существования в слое атмосферы, содержащем облака из водяного пара, с приемлемыми температурой и давлением для водно-углеводородной жизни.

Живое в атмосферах «неудавшихся звезд»

Сегодняшних последователей Сагана очень интересует, каких размеров должны быть организмы в атмосферах несостоявшихся звезд, чтобы не упасть в нижние слои атмосферы и не быть унесенными в открытый космос.
Как показывают их расчеты, даже при полном отсутствии потоков воздуха, поднимающихся из глубинных слоев коричневых карликов, в их атмосфере смогут существовать микробы по размерам примерно в 10 раз меньше типичных земных бактерий.
Если же в атмосферах коричневых карликов будут существовать мощные восходящие потоки воздуха, аналогичные тем, что есть на Юпитере и Сатурне, тогда можно ожидать появления крупных существ, похожих на придуманных Саганом. Таким образом, можно предположить, что жизнь в атмосферах «неудавшихся звезд» имеет все шансы на существование.
Почему же этот вопрос так занимает астрономов? Дело в том, что в нашей Галактике насчитывается около миллиарда коричневых карликов, а это гораздо больше, чем количество потенциальных двойников Земли и любых других планет. Только в окрестностях Солнечной системы их должно быть несколько десятков. Увидеть эти «звездные зародыши» помогут новый космический телескоп имени Джеймса Уэбба, который запустят в 2018 году, и другие обсерватории.

Галактическая обитаемая зона

Раньше ученые-астробиологи, изучающие внеземную жизнь (пока только гипотетическую), считали, что колыбелью углеродно-белковых организмов, к которым
относимся и мы с вами, могут быть только теплые водоемы, насыщенные органическими соединениями. Затем стали думать, что жизнь могла возникнуть вблизи геотермальных источников, где минерализованная вода ийтенсивно взаимодействует с поверхностью горных пород. Теперь рассматривается то, может ли жизнь развиваться на пылинках, летающих в атмосферах гигантских и сверхгигантских планет. А может, она прибыла туда, согласно гипотезе панспермии, внутри астероидов или ледяных кометных ядер?


Во всяком случае похоже, что в нашем обитаемом галактическом доме появился новый зал, в котором сами по себе плавают многие миллионы субзвездных объектов - холодных коричневых карликов. По последним данным, атмосфера в их верхних слоях имеет примерно такие же давление и температуру, как на Земле, а поэтому там могут жить микробы, парящие в восходящих воздушных потоках.
Поиски жизни у бурых сверхгигантов, скорее всего, начнутся с анализа наличия побочных продуктов жизнедеятельности микробов, таких как метан или кислород. Данное исследование расширяет понятие обитаемой зоны, куда теперь можно включить огромное количество бурых сверхгигантов, которые раньше даже не рассматривались в качестве кандидатов на обиталище жизни.
Получается, что жизнь в атмосфере - удел не только птиц и летающих насекомых. Долгие годы биологам было известно о микробах, которые дрейфуют вместе с воздушными массами высоко над земной поверхностью, и вот теперь эти знания взяли на вооружение астробиологи.
Между прочим, некоторые планетологи, и среди них видный российский специалист Леонид Ксанфомалити, рассматривают возможность существования микробов даже в углекислой атмосфере над раскаленной поверхностью Венеры.

Карлик из созвездия Гидры

Многое, о чем догадывались планетологи и астробиологи, подтвердили наблюдения за ближайшим к нам и одним из самых холодных и тусклых коричневых карликов WISE 0855-0714 в созвездии Гидры. Мы видим его только благодаря сверхвысокой чувствительности орбитального телескопа WISE, а также небольшому по астрономическим меркам расстоянию до этого сверхгиганта, составляющему всего семь световых лет.
Температура его поверхности является рекордно низкой -13-50 °С, что близко к температурам, царящим на Марсе. Его масса примерно в 13 раз превышает юпитерианскую, а атмосфера поразительно похожа на воздушные оболочки Юпитера с мощными облачными фронтами, однако там, скорее всего, отсутствуют мощнейшие ураганы вроде знаменитого юпитерианского Красного Пятна.
В ближайшее время планетологи планируют изучить атмосферы несколько других холодных коричневых карликов. Такие данные, как надеются ученые, помогут нам понять, как много общего эти объекты имеют с планетами-гигантами с одной стороны и с нормальными звездами - с другой.
Пока открыто лишь несколько десятков холодных коричневых карликов, хотя астрономы предполагают, что в пределах нескольких десятков световых лет их должно быть не меньше дюжины. Для изучения этих объектов хорошо подойдет строящийся космический телескоп имени Джеймса Уэбба, который, как колоссальный прибор ночного видения, будет прекрасно «видеть» сияние коричневых карликов в инфракрасном диапазоне. Астрономы очень надеются, что после запуска космической обсерватории в 2018 году можно будет достоверно узнать, каковы погода и состав атмосферы у этих сверхгигантских газовых планет.Источник: "Тайны XX века"