Фабрика планет. Экзопланеты и поиски второй Земли

Каждый из этих вариантов имеет право на существование. Планеты земного типа в других звездных системах вполне могут аккумулировать больше воды, если они формируются рядом со снеговой линией или подвергаются мощной бомбардировке ледяными метеоритами. Согласно одной из рассмотренных в главе 7 гипотез относительно состава 55 Рака e, океаны занимают практически всю поверхность этой планеты. Если воды на блуждающей планете больше, чем необходимо для формирования слоя льда толщиной 15 км, из оставшейся воды под его поверхностью может образоваться море.

В случае с более массивной блуждающей планетой мы получаем больший объем радиоактивных элементов и большее количество остаточного тепла. При наличии дополнительных источников энергии внутри планеты для поддержания воды в жидком состоянии требуется ледяная оболочка меньшей толщины. Так, планета с массой 3,5 массы Земли и такой же долей воды в составе может обойтись всего лишь несколькими километрами льда на поверхности, а значит, на ней будет достаточно воды для того, чтобы под этим слоем льда сохранилось море.

Даже если допустить, что масса блуждающей планеты и доля воды в ее составе такие же, как на Земле, она может оставаться более теплой, если изменится ее атмосфера. В результате вулканической активности в атмосферу Земли выбрасывается углекислый газ, который затем удаляется из нее за счет химической реакции с силикатными породами. При понижении температуры химические реакции замедляются, и содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается. В обычных условиях это приводит к потеплению, так как более высокий уровень углекислого газа обеспечивает удержание тепла за счет парникового эффекта[30]

. При выходе в межзвездное пространство углекислый газ на поверхности планеты должен замерзнуть, обеспечивая дополнительный изоляционный слой и тем самым снижая требуемую толщину слоя льда.

Наконец, не менее интересен сценарий, в котором Землю в ее миграции сопровождает Луна. При выталкивании из Солнечной системы и Землю, и Луну ждет хорошая встряска. Если они все-таки останутся вместе, Луна, скорее всего, окажется на вытянутой орбите. При приближении Луны к Земле по ее новой эллиптической траектории оба тела будут подвергаться гравитационному воздействию, величина которого будет меняться. В случае со спутником, обращающимся вокруг газового гиганта (или планеты, обращающейся вокруг звезды), изменение силы притяжения столь небольшого тела не оказывает практически никакого влияния на огромную планету. Однако Земля — каменистый мир, который не так сильно отличается размерами от Луны, как Юпитер от его спутников. Поэтому при нахождении в межзвездном пространстве и Земля, и Луна будут деформироваться в результате изменения гравитационных сил, что приведет к приливному разогреву.

В отсутствие других естественных спутников, притяжение которых уравновешивало бы притяжение Земли, Луна в конце концов снова перейдет на круговую орбиту. До этого момента в результате приливного разогрева энергия Земли увеличится в 100 раз по сравнению с тем количеством, которое наша планета получает из внутренних источников сейчас. Такая подпитка будет продолжаться (во все меньших количествах) примерно 150 млн лет. Таким образом, наличие спутников — это положительный момент для блуждающей планеты.

Жидкий океан, скрытый под поверхностью блуждающей планеты, будет существовать до тех пор, пока на ней будут сохраняться внутренние источники тепла. Когда с течением времени запасы тепловой энергии исчерпаются, недра планеты остынут. Времени на это потребуется примерно столько же, сколько осталось Солнцу до превращения в красный гигант, за которым неизбежно последует гибель всего вокруг него. Несмотря на жутковатый подтекст такого сравнения, сопоставимые сроки существования Земли в Солнечной системе и Земли в межзвездном пространстве указывают на возможность образования океанов под поверхностью блуждающих планет.

Формы жизни на планете-сироте наверняка не будут иметь ничего общего с теми солнцелюбивыми существами, которые населяют поверхность Земли. Однако было бы не совсем правильно утверждать, что мы не имеем никакого представления о том, как они могут выглядеть. В земной коре на дне земных океанов имеются так называемые гидротермальные выходы — трещины, в которых океанская вода соприкасается с магмой. Образующиеся в результате этого струи кипятка буквально кишат жизнью, несмотря на отсутствие на такой глубине солнечного света. Не исключено, что именно здесь и зародилась первая жизнь на Земле. Если это действительно так, развитие жизни на блуждающей планете может происходить практически по тому же сценарию, что и на Земле.

Живущих у глубоководных выходов существ называют хемоавтотрофами. Энергию для своей жизнедеятельности они черпают из резких перепадов температуры в области выходов. Несмотря на меньшую эффективность по сравнению с фотосинтезом, такой процесс вполне может обеспечить развитие организмов на планете без Солнца.