LIFE BEYOND II: The Museum of Alien Life (4K)

При поддержке

При поддержке
Protocol Labs

Будь любознательным.

Будь любознательным.
Веди человечество вперёд.

Во всей Вселенной,

Во всей Вселенной,
нам известно лишь одно древо жизни.

Но одиноко ли оно?

Или лишь одно из множества в обширных космических джунглях?

Представьте себе Музей, где собраны
все виды жизни во Вселенной.

Какие странные вещи мог бы хранить такой музей?

Что возможно по законам природы?

ЖИЗНЬ

ЖИЗНЬ ВОВНЕ

ГЛАВА II

ГЛАВА II
МУЗЕЙ ВНЕЗЕМНОЙ ЖИЗНИ

Чтобы иметь хоть какую-то надежду найти инопланетную жизнь,

мы должны знать, что искать.

Но откуда начинать?

Как сузить бесконечный, на первый взгляд, набор возможностей?

Одно мы знаем наверняка:

природе придётся играть по её собственным правилам.

Какой бы странной ни была инопланетная жизнь,

она будет ограничена теми же физическими
и химическими законами, что и мы.

- Фотосинтез -

Кроме того, всякая инопланетная среда накладывает дополнительные ограничения

на возможности развития жизни.

Несмотря на эти естественные границы,

возможности просто потрясают воображение.

Триллионы планет, в каждой из которых - свой кипящий котёл химических веществ,

претерпевают собственную
сложную эволюцию.

Для удобства нашей прогулки по Музею,

инопланетная жизнь будет разделена на две выставки:

ВЫСТАВКА I
Жизнь, какой мы её знаем

ВЫСТАВКА I
Жизнь, какой мы её знаем
Дом для существ
с биохимией, подобной нашей.
Углерод и вода

ВЫСТАВКА II
Жизнь, какой мы её не знаем

ВЫСТАВКА II
Жизнь, какой мы её не знаем
Здесь существа, ломающие наше представление о самом явлении Жизни.
Экзотическая биохимия

Прежде чем окунуться в неизвестное слишком далеко,

мы должны спросить себя:

что, если инопланетная жизнь
похожа на нашу больше, чем мы думаем?

ВЫСТАВКА I

ВЫСТАВКА I
Жизнь, какой мы её знаем
Углерод и вода

Если и есть что-то, связывающее нас с экспонатами этой выставки,

то это углерод.

Углерод вездесущ,

один из самых распространённых элементов во Вселенной,

он очень хорошо формирует
большие стабильные молекулы.

Углерод- обладает редкой способностью создавать четырёхсторонние связи с другими элементами

и соединяться в длинные стабильные цепочки атомов,

что ведёт к созданию огромных сложных молекул.

Такая вариативность делает углерод сердцем молекулярного механизма жизни.

И те же углеродные компоненты, что и наши, обнаруживаются за пределами Земли,

на поверхности метеоритов,

кочующие в далёких облаках космической пыли.

Кирпичики жизни, неспешно пролетающие сквозь Вселенную, будто снег.

Если внеземная жизнь и выбрала другие углеродные компоненты для своей биохимии,

ей было, из чего выбирать.

структуры ДНК

Недавно учёные определили более миллиона возможных альтернатив ДНК -

все на основе углерода.

С любой когда-либо открытой углеродной формой жизни

мы будем фундаментально связаны.

Эти существа будут нашими космическими братьями.

Но будут ли они похожи на нас?

Если они происходят с планет, подобных Земле,

у нас может быть больше общего,

чем просто биохимия.

Какой может быть развитая жизнь на других планетах?

Может ли она быть такой, как у нас, на Земле?

Или же будет совершенно другой?

Есть мнение, что конвергентность эволюции,

при наличии условий, похожих на земные,

создаст формы жизни очень близкие к нашим.

Животные и растения, что выглядят очень знакомыми.

На Земле определённые свойства:

такие как зрения, эхолокации и полёта возникали в ходе эволюции

множество раз, независимо у разных видов.

Конвергентность эволюции может быть применима и к другим планетам, подобным Земле,

где организмы встречаются с теми же вызовами окружающей среды.

В этом нет полной уверенности, но у жизни могут быть определённые универсальные правила.

Лучшие хиты эволюции на повторе в плейлистах всех миров Вселенной.

Каждое свойство как песня о местной окружающей среде.

Слабоосвещённые планеты рождали бы существ с огромными глазами

для улавливания крох света,

как у ночных млекопитающих.

Некоторые смело считают,

что человекоподобные организмы - гуманоиды -

могут возникнуть и на других планетах.

Существование сложных организмов, подобных человеку, кажется маловероятным,

так как мы возникли в результате долгой запутанной цепи событий.

Но это не исключено.

Если хотя бы одна на сотню триллионов земплеподобных планет создаёт гуманоида,

видов существ, похожих на нас, будут тысячи.

Но на самом деле, больше шансов обнаружить
кого-то внизу пищевой цепи

Конвергентная эволюция прекрасно работает на растениях,

C4-фотосинтез возникал независимо более 40 раз.

Будут ли инопланетные растения похожи на наши, или совершенно другими?

На Земле растения зелёные,

потому что поглощают световые волны остального спектра Солнца.

Но звёзды бывают разных цветов.

И растения других планет могут эволюционировать с другой пигментацией,

чтобы адаптироваться под цвет своей звезды.

Растения, питающиеся светом горячих звёзд будут выглядеть краснее,

поглощая богатый энергией свет синих оттенков.

У тусклых красных карликов, растения будут тёмными,

пытаясь поглотить любой доступный цвет видимого спектра.

Земля же могла однажды выглядеть фиолетовой

из-за ретиналя, пигмента-предшественника хлорофилла.

Некоторые считают, что простота молекулы ретиналя делает его более распространённым пигментом.

Если это так, то мы обнаружим, что фиолетовый -

любимый цвет жизни.

Но цвет внеземных растений - не просто вопрос любопытства.

Это химическая информация, которая доступна сквозь световые годы.

Земные растения вызывают значительный след в отражённом свете нашей планеты.

Схожий сигнал от другого мира может указывать на наличие растительности.

Возможно, наш первый взор на инопланетную жизнь, и станет таким -

пойманный в телескоп необычный оттенок далёкого мира.

Но на жизнь влияет не столько её звезда, сколько сама планета.

Что произойдёт, если изменить продолжительность дня на планете?

Изменить её наклон?

Форму орбиты?

Что будет, если изменить притяжение планеты?

На планетах с вытянутой эллиптической орбитой будут резкие смены сезонов.

Могут существовать миры, будто вымершие тысячи лет,

и внезапно нарождающие жизнь.

На данный момент большинство открытых каменистых планет были массивными суперземлями.

GJ 357 D
Суперземля. Расстояние: ~31 св.лет. Размер: 7х Земли. Температура: ~-51°C

Как могла бы жизнь эволюционировать в этих мирах?

В океанах гравитация может почти не иметь значения.

Гравитация на массивных планетах не везде высока.

В океане, где и зароджается всякая жизнь, почти нет гравитации,

так как плотность организма почти совпадает с окружающей средой.

Когда же животное выходит на сушу, оно уже ощущает притяжение.

При высоком притяжении большие кости и мускулатура

необходимы сложным организмам для жизни на суше.

Также важна более надёжная кровеносная система.

А растительность в таких условиях не стремится ввысь из-за энергозатратности поднятия питательных веществ.

У планет с низкой гравитацией атмосфера быстрее рассеивается в космос,

а слабое магнитное поле плохо защищает от космического излучения.

Но малые миры могут быть домом для скрытых оазисов.

Огромные пещерные системы служат убежищем для жизни.

Несмотря на губительность условий на поверхности, жизнь может процветать под ней,

где есть защита от космического излучения и более благоприятная температура.

Масса наименьших, возможно, обитаемых планет достигает 2,5% земной массы

Если жизнь на поверхности таких планет всё же смогла развиться,

это было бы потрясающим зрелищем.

Растительность достигала бы высот небоскрёбов в условиях низкой гравитации,

когда питательные вещества легко перемещать выше.

И, без нужды в массивных скелетах и мышщах,

внешний вид животных мог бы ломать представление о возможном.

Наша бурная фантазия может породить множество крупных форм жизни, но, похоже, это редкое явление во Вселенной.

Здесь, на Земле, эволюции понадобилось 3,5 миллиарда лет,

чтобы произвести сложную флору и фауну.

Простые организмы более выносливы, легче адаптируются и шире распространены.

Самая большая коллекция в Музее Жизни, скорее всего, находилась бы

в Зале Микробов.

Но открытие даже мельчайшего инопланетного микроба стало бы великим.

Крохотная жизнь может оставлять значительные следы.

Как в земных строматолитах, микробы могли бы со временем собираться в громадных скоплениях,

формируя причудливые структуры.

И в достаточных количествах некоторые инопланетные бактерии

могли бы оставлять чёткий биологический след,

выдыхая газы, несовместимые в неживой природе.

Например, кислород и метан.

Есть способы получения и кислорода, и метана без наличия жизни,

но их сосуществование в атмосфере почти невозможно,

если нет их биологического источника где-то на поверхности.

И это отражалось бы на цветовом спектре планеты.

Космические телескопы следующего поколения могли бы отыскать такой сигнал

из мира, не такого уж и далёкого от нашего.

Ближайшая подобная Солнцу звезда с планетой, похожей на Землю, в зоне обитаемости,

возможно, лишь в 20 световых годах от нас,

и видима невооружённым взглядом.

Но, возможно, есть ещё более лёгкая цель для поиска жизни, чем небольшие землеподобные планеты.

Коричневые карлики: слишком малы для звезды, слишком велики для планеты.

Большинство коричневых карликов слишком горячи для жизни, какой мы её знаем.

Но некоторые достаточно прохладны.

WISE 0855-0714
Малый коричневый карлик. Расстояние: 7 св. лет. Масса: 3-10х Юпитера. Температура: -50 - -30°C

Все необходимые для жизни элементы были обнаружены в их атмосферах.

И в некоторых слоях этих глубоких облаков

могут быть комфортные для жизни давление и температура.

В этих небесах может жить фотосинтезирующий планктон,

парящий на восходящих потоках ветров.

И достаточно мощные ветра могли бы поддерживать и более крупную, сложную жизнь.

Хищников.

В одной лишь нашей галактике более 25 миллиардов коричневых карликов,

их легче исследовать на предмет жизни благодаря их размерам.

Первым открытым экспонатом Музея Жизни не обязательно станет уроженец планеты.

Возникает важнейший вопрос.

Что если мы ищем не в тех местах?

Что если у природы другие замыслы?

ВЫСТАВКА II

ВЫСТАВКА II
Жизнь, какой мы её не знаем

ВЫСТАВКА II
Жизнь, какой мы её не знаем
Экзотическая биохимия

Большинство мест во Вселенной слишком горячи или слишком холодны для жидкой воды

и биохимии для поддержания жизни, какой мы её знаем.

Но если наши предубеждения ошибочны,

нужно рассматривать и многие другие варианты.

Искать жизнь за пределами зоны обитаемости,

в местах, что кажутся совсем непригодными для жизни.

Экзотические условия требуют экзотической биохимии,

и, хотя ни один элемент не сравнится с вариативностью углерода,

есть претендент с большим отрывом от остальных.

КРЕМНИЙ
Полуметалл. Атомная масса: 28,066. Температура плавления: 1687 К. Плотность: 2.3290 г/см3

На первый взгляд, кремний похож на углерод.

Он формирует те же четырёхсторонние связи,

его так же в избытке во Вслеленной.

Но если посмотреть внимательнее,

эти элементы - ложные близнецы.

Связи кремния слабее,

и менее способны формировать большие сложные молекулы.

Несмотря на это, они могут выдерживать бо́льшее разнообразие температур,

что открывает интригующие возможности.

Жизнь на основе атома кремния вместо углерода была бы

более устойчивой к экстремальному холоду,

создавая целую плеяду странных форм.

Но у кремния есть проблема:

в присутствии кислорода он становится подобным твёрдому камню.

Чтобы избежать окаменения,

кремниевая жизнь может найти пристанище в бескислородных условиях,

как на холодном спутнике Сатурна

ТИТАН
Спутник Сатурна. Расстояние: 1.2 млн км. Масса: 0,023 Земных. Температура: ~ -179°C

Его обширные озёра из жидкого метана и этана

могли бы стать идеальной средой для кремниевой жизни,

или других экзотических биохимий.

Без обильного солнечного света существа в мирах типа Титана,

скорее всего, были бы хемиосинтетиками,

добывая энергию через медленное разрушение камня.

У таких форм жизни был бы сверхмедленный метаболизм

и жизненный цикл порядка миллионов лет.

Но холодные миры - не единственное возможное пристанище для экзотической жизни.

CoRoT-7B
Суперземля. Расстояние: ~520 св. лет. Масса: 8 Земных. Температура: ~1026 - 1526°C

При высоких температурах, обычно стойкие связи кислорода и кремния становятся более гибкими,

что позволяет совершать химические реакции более динамично.

Это приводит к действительно вычурным предположениям

о кремниевой жизни внутри расплавленной кремниевой породы.

В теории, такие формы даже могли бы жить глубоко в Земле,

внутри магмовых камер, как часть неизведанной биосферы.

Если так и есть, то пришельцы у нас прямо под ногами.

Высказывались предположения и о других скрытых биосферах, формы жизни,

о присутствии которых мы даже не подозреваем.

Включая крохотную жизнь на основе РНК, настолько мелкую,

что её невозможно засечь существующими инструментами.

Облака пыли в пустотах космоса - последнее место, в котором вы ожидали бы найти жизнь.

Но когда космическая пыль сталкивается с плазмой

- типом ионизированного газа -

происходит нечто странное.

АСТРОФИЗИЧЕСКАЯ ПЛАЗМА
Межзвёздный ионизированный газ

В симуляциях было замечено, как частицы пыли

спонтанно формировали спиральные структуры, напоминающие ДНК.

Эти кристаллы плазмы даже демонстрировали похожее на жизнь поведение:

размножались, эволюционируя в более стабильные формы и передавая информацию.

Можно ли считать эти кристаллы живыми?

Некоторым исследователям кажется, что такие кристаллы подходят под определение жизни,

и могут считаться её неорганической формой.

На данный момент, мы наблюдали их только в компьютерных симуляциях.

Но некоторые полагают, что можно отыскать их в ледяных частицах колец Урана.

Плазма - самое распространённое агрегатное состояние материи во Вселенной.

КОСМИЧЕСКАЯ ПЛАЗМА
Ионизированный газ внутри Солнечной системы

Если сложные кристаллы плазмы действительно существуют и могут считаться жизнью,

то это наверняка самая распространённая её форма.

Или же, жизнь таится в совершенно противоположном месте:

в самом сердце мёртвых звёзд.

Когда огромные солнца взрываются, некоторые схлопываются в сверхплотные ядра - нейтронные звёзды -

сталкивая массы атомных ядер и плотно упаковывая их, как сардины в консервы.

PSR B1509-58
Нейтронная звезда. Расстояние: 17000 св. лет. Оборотов в секунду: ~7.

Условия на поверхности невообразимы:

Притяжение в сто миллиардов раз сильнее, чем на Земле.

Но под поверхностью из ядер железа лежит странное:

горячий плотный океан из нейтронов и субатомных частиц.

Прикованные к своим ракушкам из электронов, эти ядра атомов

подчиняются совершенно иным законам химии,

основанным не на электромагнетизме,

а на сильном ядерном взаимодействии, связывающем нуклоны.

В теории эти частицы могут формировать большие макроядра,

которые в свою очередь могут связываться в ещё бо́льшие супер-ядра.

В таком случае возникнет среда, повторяющая базовые условия возникновения жизни,

где молекулы из ядер атомов дрейфуют по сложноустроенному океану частиц.

Некоторые учёные высказывают невероятные предположения:

экзотические формы жизни, плавающие в странном океане частиц,

живущие, эволюционирующие, умирающие, в течение невообразимо малого времени.

Возможно, шансов когда-либо увидеть такую странную жизнь совсем нет.

Но есть надежда наткнуться на ещё более экзотическую форму.

Жизнь не обязательно должна быть создана природой.

Она может быть и рукотворной.

Как только в ходе эволюции рождается интеллект,

открывается ящик Пандоры.

Будучи свободными от типичных ограничений биологии,

синтетическая машинная жизнь может оказаться самой успешной.

Она может отправиться практически куда угодно,

включая космический вакуум,

что открывает бесконечные горизонты возможностей,

недоступных для биологических организмов.

И по сравнению с неспешным ходом естественного отбора,

технологическая эволюция ускоряется экспоненциально,

улучшая адаптивность и устойчивость.

По некоторым расчётам, автономные самовоспроизводящиеся машины

смогли бы колонизировать целую галактику всего лишь за миллион лет.

Мы не можем предсказать, как выглядела бы сверхразумная жизнь,

Но в теории конвергентная эволюция применима и к ней.

Исключительные электрические свойства кремния

могут быть единственной возможной основой для машинного разума.

Как возмещение за недостаточные возможности в биологии.

Многочисленные преимущества,

Многочисленные преимущества, машин могут сделать их конечной точкой в жизни:

Многочисленные преимущества, машин могут сделать их конечной точкой в жизни: венцом творения эволюции.

Миллиарды лет
Жизнь на Земле

По мере старения Вселенной машинный разум, возможно, станет преобладающей формой жизни,

а самозарождающиеся биологические формы будут считаться лишь её началом.

Не исключено, что мы сами запустим этот переход,

и великий эксперимент человечества будет лишь первым звеном

в бесконечной цепи межгалактической жизни.

И всё же, мы пока единственные известные существа в Музее Жизни Вселенной.

Чтобы действительно познать себя, мы должны выяснить:

неужели мы одни?

Лорен Айзли как-то сказал:

"Никто не поймет себя до тех пор, пока не увидит свое отражение в зрачке, не принадлежащем человеку"

Однажды этот зрачок может быть.. принадлежать разумному внеземному существу.

И чем скорее мы разберёмся в деталях эволюции,

тем раньше мы познаем наши настоящие исходные корни и то, куда движемся.

Мы увидели, что может ждать нас во вне.

И мы знаем, как это можно найти.

Осталось сделать лишь одно.

Искать.

Автор: MELODYSHEEP

перевели: t.me/cmoskvitin / Сергей Акубиков Worakls-

Далее в Жизни Вовне:
Контакт с разумной жизнью
Межгалактические цивизизации
Как пережить конец Вселенной

Саундтрек скоро появится на всех больших музыкальных платформах

Поддержите выход следующей главы на
http://patreon.com/melodysheep