# Исаак Артур: «Первые пригодные для жизни планеты могли появиться 10 миллиардов лет назад» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GTBaWXnTbzg Канал: Isaac Arthur Опубликовано: 03.03.2024 --- Вселенная намного старше нашего мира, и вопрос о том, когда в ней появились первые твердые планеты и жизнь, остается одной из самых захватывающих загадок космоса. В новом выпуске программы Science & Futurism ведущий Исаак Артур отправляет зрителей в путешествие к истокам времен, чтобы выяснить, как формировались «миры рассвета» и когда человечество сможет заявить права на новые, только что родившиеся планеты. ## 🌌 Рождение материи и парадокс звездного синтеза [[JUMP:0:01]] Всего через секунду после Большого взрыва условия во Вселенной были настолько жаркими и плотными, что превосходили недра сверхновой [0:23]. Менее чем за минуту сформировались практически все существующие ныне частицы водорода, гелия, дейтерия и лития. По мнению Исаака Артура, иронично, что люди считают воссоздание термоядерного синтеза в лаборатории сложным из-за попыток копировать внутренности звезд. На самом деле, как утверждает ведущий: * Синтез любой конкретной частицы в ядре типичной звезды происходит реже, чем раз в миллиард лет [0:52]. * Если бы мы построили реактор размером с дом, наполненный 100 тоннами вещества звездного ядра, он вырабатывал бы энергию, достаточную лишь для работы нескольких лампочек [1:08]. * Для получения полезной мощности необходимо воссоздать условия внутри умирающей звезды, где и ковалось вещество, из которого состоят планеты. Исаак Артур подчеркивает, что если бы Вселенная расширялась чуть быстрее, в ней почти не осталось бы гелия и лития [1:24]. Если бы медленнее — мы могли бы получить Вселенную без водорода, заполненную никелем и железом, которые со временем превратились бы в черные дыры [1:37]. ## ⚛️ Металличность и звездные поколения [[JUMP:5:49]] В астрономии все элементы тяжелее водорода и гелия называют «металлами». Металличность звезды позволяет примерно оценить её возраст, хотя это и не самый точный метод из-за неоднородности вещества в галактиках [6:06]. Исаак Артур выделяет следующие типы звезд: 1. **Популяция I:** Звезды вроде нашего Солнца, богатые тяжелыми элементами. Солнце сформировалось через 9 миллиардов лет после Большого взрыва и содержит чуть менее 2% «металлов» по массе [5:15]. 2. **Популяция II:** Старые звезды с низкой металличностью (от 1/10 до 1/1000 от солнечной) [6:35]. 3. **Популяция III:** Гипотетические первые звезды Вселенной с практически нулевой металличностью [8:13]. Ведущий отмечает, что большинство железа и никеля во Вселенной рождается не при взрывах сверхновых массивных звезд, а в результате гибели белых карликов, поглощающих материю соседей (Сверхновые типа 1a) [7:43]. В то время как магний, кислород и фосфор в основном поставляют сверхновые массивных звезд (Тип 2) [7:57]. ## 🏔️ Хтонические планеты и первые скалистые миры [[JUMP:10:22]] Исаак Артур считает, что первые каменистые планеты могли появиться уже 10 миллиардов лет назад [12:35]. Даже при низкой металличности газового облака тяжелые элементы слипаются легче, так как при той же температуре они движутся медленнее легкого водорода [4:43]. Одним из способов появления твердой планеты в ранней Вселенной является формирование «хтонической планеты»: * Газовый гигант (размером с Сатурн или Юпитер) оказывается настолько близко к своей звезде, что солнечный ветер сдувает его массивную водородно-гелиевую атмосферу [3:24]. * Оставшееся скалистое ядро становится твердым миром, похожим на Меркурий, но, скорее всего, непригодным для жизни из-за близости к светилу [3:40]. * По мнению автора, такие сценарии могли происходить миллиарды раз в истории Вселенной [12:04]. ## 🧊 Жизнь под льдом: спутники-океаны [[JUMP:14:48]] Традиционно поиск жизни сосредоточен на планетах с жидкой водой на поверхности, но Исаак Артур предлагает рассмотреть альтернативу — ледяные луны вроде Европы [15:17]. Основные аргументы в пользу этого сценария: * Глубоководные термальные венты считаются ведущим кандидатом на место зарождения жизни, и для них не нужен солнечный свет [15:29]. * По мере старения и разогрева звезды ледяная корка такого спутника может растаять, превращая его в океанический мир с островами [17:06]. * Первая жизнь во Вселенной могла возникнуть именно на таких «аномальных» объектах, которые не дожили до технологической стадии из-за климатической нестабильности [18:13]. ## 🌍 Эволюция земной атмосферы и «Парадокс тусклого Солнца» [[JUMP:18:28]] Ведущий напоминает, что Земля сейчас находится на этапе своей третьей атмосферы [18:28]. Первая, богатая водородом и гелием, вероятно, была содрана при столкновении с протопланетой, в результате которого образовалась Луна [18:45]. Интересный факт из истории науки: * Теория «деления» (Fission Theory), предполагавшая, что Луна откололась от Земли из-за центробежных сил, была предложена Джорджем Дарвином, сыном Чарльза Дарвина [19:01]. Хотя сейчас она считается маловероятной, Исаак Артур вспоминает, что в детстве часто встречал её в книгах 1950-х годов [19:16]. Существует также «Парадокс тусклого Солнца»: 4 миллиарда лет назад Солнце светило лишь на 70% от нынешней мощности, и Земля должна была быть ледяным шаром [16:15]. Однако геологические данные подтверждают наличие жидких океанов. Ведущий предполагает, что планету согревали парниковые газы (аммиак или метан) либо тепло, сохранившееся после формирования [21:10]. Кстати, работа над этим сценарием прерывалась по личному поводу: в декабре Исаак Артур официально усыновил троих детей — Кристофера, Изабеллу и Геометрию (Geometry) [25:00]. ## 🚀 Колонизация «свежих» миров и звездные империи [[JUMP:28:49]] Ежегодно в нашей Галактике рождается 6–7 новых звезд, большинство из которых — красные карлики [26:33]. Для будущих цивилизаций такие молодые системы станут настоящей «золотой жилой» для терраформирования. Исаак Артур прогнозирует развитие в следующих регионах: * **Скопление Гиады (Hyades):** Находится в 150 световых годах от нас. Это может стать ближайшим конкурентом Земли как центра будущей цивилизации [30:19]. * **Плеяды (Pleiades):** Возраст около 100 миллионов лет. Огромный потенциал для добычи ресурсов и заселения тысяч систем [29:47]. Автор считает, что сверхновые могут работать как «фильтр Парадокса Ферми», уничтожая жизнь в плотных молодых скоплениях [30:50]. Однако высокотехнологичные цивилизации смогут предотвращать взрывы, используя «звездный лифтинг» (starlifting) или двигатели Шкадова для удаления опасных звезд из кластера [31:22]. В завершение Исаак Артур подчеркивает, что из-за компактности молодых звездных скоплений и возможности разгонять корабли до релятивистских скоростей, первые межзвездные империи могут возникнуть именно там, задолго до того, как волна экспансии с Земли достигнет этих рубежей [32:43].