системы еще только формируются. Впрочем, это не является доказательством того, что миры‐странники не могут быть выброшены из планетных систем на других стадиях своего существования. И все же, из всего, что мы знаем о процессах образования и эволюции планет, ясно следует, что выталкивание бродячих планет из звездных систем в эру их формирования – самый вероятный сценарий.WISE J085510.83‐071442.5: планета‐странница в свободном плавании

C9 – бродячая планета, образовавшаяся внутри звездного скопления и все еще движущаяся в том направлении с ним. Но есть и планеты‐странницы, явно не связанные ни с какими звездными скоплениями. WISE J085510.83‐071442.5, которую мы для краткости будем называть WISE-5, – идеальный пример такого небесного тела. Открыта эта планета с инфракрасным обзорным телескопом NASA WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer), который исследовал большие области неба в поисках слабых инфракрасных источников.

Масса WISE-5 определена на настоящий момент не слишком точно, но вероятнее всего она составляет от 3 до 10 масс Юпитера. Температура планеты достаточно низкая – возможно, всего –50 °C. Про возраст WISE-5 мы знаем еще меньше, чем про массу, но он не меньше 1 и не более 10 миллиардов лет.

Расстояние от Земли до этой бродячей планеты – примерно 7 световых лет. Для сравнения вспомним, что до ближайшей к Солнечной системе звезды примерно 4 световых года. Так что WISE-5 будет прекрасным кандидатом для дальнейших наблюдений следующим поколением космических телескопов, таких как TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) и Космический телескоп Джеймса Уэбба (см. главу 17). И, вероятно, эта планета достаточно близка к Солнечной системе, чтобы мы могли поискать там признаки присутствия жизни.

Молодые изолированные объекты планетарных масс в звездном скоплении сигма Ориона

В звездном скоплении сигма Ориона открыто целое скопление очень молодых изолированных планет. Массы этих бродячих планет лежат в промежутке от 5 до 15 масс Юпитера, то есть они слишком малы, чтобы в них начался процесс ядерного синтеза и они превратились в звезды. Однако температура их поверхности достигает 1400°–1900 °C, что гораздо выше, чем у крупнейших планет Солнечной системы. Эти бродячие планеты представляют собой новый тип планет‐гигантов.

Звездное скопление сигма Ориона находится на расстоянии примерно 1200 световых лет от Земли, и при этом оно очень молодо – ему в настоящий момент примерно от одного до пяти миллионов лет. Так как считается, что образование гигантских планет в таких системах, как Солнечная, происходит на отрезке времени от 1 до 10 миллионов лет, эти бродячие планеты должны были быть выброшены из своих систем на самом пике процесса планетообразования. Это еще один аргумент в пользу гипотезы о том, что процесс формирования планет проходит исключительно бурно.

Как мы уже говорили, планеты таких больших масс должны при выбрасывании из системы уносить с собой довольно много вещества первичной туманности, из которой они образовались. Поэтому легко себе представить, что выброшенные из систем планеты могут быть окружены собственными облаками газа и пыли, из которых могут формироваться их луны. Системы этих спутников тоже вполне могут быть обитаемыми, так как процесс приливного разогрева может на протяжении миллиардов лет оставаться для них источником тепла.

MOA-2011-BLG-262Lb: бродячая планета с маленькой луной

Методом гравитационного линзирования (см. главу 11) была зарегистрирована бродячая система из двух объектов – гигантской газовой планеты и ее спутника. Обозначение системы: MOA-2011-BLG262Lb; мы будем кратко называть ее MOA-b. Приблизительная оценка массы этого газового гиганта – примерно четыре массы Юпитера; его спутник меньше Земли. Больше никаких подробностей о системе MOA-b пока не известно. Мы говорим о ней здесь потому, что, если наблюдения достаточно точны, то они доказывают, что у бродячих планет действительно могут быть луны. Если вспомнить, как трудно регистрировать планеты методом гравитационного линзирования, то уже сам факт открытия этим способом системы «планета плюс луна» говорит о том, что нам предстоит открыть еще множество небесных тел подобного типа.

15

Жизнь «не как у нас»

Что, если они другие?

До сих пор мы, явно или неявно, говорили о жизни, похожей на нашу. Иначе говоря – о жизни на основе химических реакций с участием углеродных соединений и существующей (или по крайней мере зародившейся) преимущественно в водной среде. В этой главе мы будем говорить о жизни, непохожей на нашу – эта жизнь все еще основана на химии, но в ее базе лежат другие элементы – не углерод, или друге жидкости – не вода. Такое расширение нашего определения жизни кратно увеличивает разнообразие возможных живых существ в нашей Галактике.

Здесь мы должны подчеркнуть, что в этой главе будем говорить только о жизни, возникшей естественным образом. Увлекательная возможность жизни, появившейся вследствие появления высокоразвитой техники (вспомним о компьютерах и роботах), будет предметом следующей главы, в которой мы поговорим о жизни, совершенно непохожей на нашу.

Мы начнем наш разговор с декларации о правдивости информации: как и в рекламном деле, мы будем исходить только из проверенных и не вводящих в заблуждение утверждений. При этом оба автора сознаются, что являются приверженцами точки зрения, называемой на профессиональном сленге углеродным шовинизмом. Это означает, что мы считаем, что атом углерода обладает рядом свойств, которые делают его идеальной основой для развития и функционирования сложных форм жизни. И возможно, лучший способ начать наше исследование гипотетической жизни на основе других элементов – понять, что именно делает углерод таким особенным.

В ядре атома углерода находится шесть положительно заряженных протонов. Этот положительный заряд компенсируется шестью отрицательно заряженными электронами на орбитах вокруг ядра. Законы квантовой механики накладывают на вероятные положения этих электронов два ограничения:

• Электроны могут находиться только на так называемых орбиталях, расположенных на точно определенных расстояниях от ядра.

• На каждой орбитали может находиться только строго определенное количество электронов.

На ближайшей к ядру орбитали может разместиться всего два электрона, а на следующих двух орбитах – до восьми на каждой. (Атомы больших размеров имеют и большее количество электронов, размещающихся на более высоких орбиталях. На этих орбиталях тоже может содержаться фиксированное число электронов, но вычислять их количество приходится по более сложным правилам.) Это означает, что в атоме углерода на внутренней орбитали находится два электрона из шести, а на следующей по счету от ядра – остальные четыре. Именно эти внешние электроны (они называются валентными) формируют связи с другими атомами и образуют молекулы. Можно представлять себе каждый из этих четырех внешних электронов как что‐то вроде «липучек» на поверхности атома – посредством этих липучек атом углерода сцепляется с другими атомами, в том числе и с другими атомами углерода.

Сцепляясь друг с другом, атомы углерода образуют длинные цепочки, кольца, сложные петли и множество других конфигураций, на основе которых и существует вся