Наскільки близько один до одного можуть виявитися дві інопланетні цивілізації?

На планеті Земля, на орбіті Сонця, ми єдина розумна життя. Де ще в Сонячній системі цілком могла існувати мікробна життя, але розумна, складна, різноманітна і многоклеточная життя — малоймовірно. Розумні інопланетяни, якщо вони населяють інший світ, знаходяться щонайменше в чотирьох світлових роках від нас. Що це: випадковість чи закономірність? Наскільки близько взагалі дві незалежні розумні цивілізації могли б виявитися у Всесвіті, якщо забути про міжзоряні подорожі і припустити, що вони розвивалися в різних зоряних системах і хоч трохи є «життям»? У кульових скупченнях може бути висока щільність зірок, але не буде підвищена щільність заважати населеності? У астрофізика у щільному кульовому скупченні було б зовсім інше уявлення про Всесвіт і пошуку екзопланет.

Щоб з'явилася життя, необхідне виконання багатьох умов, але основні інгредієнти для неї є по суті скрізь. Навіть якщо обмежитися пошуком життя, яка хімічно буде схожа на нашу, Всесвіт буде сповнена можливостей.

Атоми можуть збиратися в молекули, включаючи органічні молекули і біологічні процеси, як на планетах, так і в міжзоряному просторі. Можливо, життя почалася не на Землі, а зовсім не на планеті.

Треба, щоб сформувалися досить важкі елементи, з них — тверді планети, органічні молекули і будівельні блоки життя. Всесвіт народилася без них. Після Великого Вибуху Всесвіт на 99,9999999% складалася з водню і гелію. Не було вуглецю, кисню, азоту, фосфору, кальцію, заліза і взагалі будь-яких складних елементів, необхідних для життя. Щоб вони з'явилися, повинно було народитися і померти безліч поколінь зірок, які випалювали своє паливо і вмирали надновими, перетворюючи створені важкі елементи в нове покоління зірок. Для самих важких елементів потрібно злиття нейтронних зірок, а без цих елементів на Землі не було б життя і наші тіла не могли б існувати. Шестерінки астрофізики повинні були працювати на повну потужність.

Незважаючи на те, що Земля сформувалася через 9 мільярдів років після Великого Вибуху Всесвіту не довелося чекати так довго. Ми класифікуємо зірки за трьома групами:

• Населення I: зірки типу Сонця, на 1-2% складаються з елементів важче водню і гелію. Цей матеріал добре оброблений і створює в сонячних системах суміш газових гігантів і твердих планет, здатних підтримувати життя.
• Населення II: це здебільшого старі зірки. Їх вміст важких елементів може становити 0,001—0,1% від сонячного, а світи біля них в основному дифузні, газові. Важких елементів для життя може бути занадто мало, і вони будуть примітивні.
• Населення III: перші зірки у Всесвіті, які абсолютно не були забруднені важкими елементами. Таких ми поки не знаходили, але теоретично вони існують і існували).

Якщо подивитися на перші галактики, вони сповнені зірок населення II. Але в нашій близькості ми спостерігаємо суміш молодих і старих, багатих і бідних металом зірок.

Одним з найбільш важливих уроків, винесених місією «Кеплер», стала система Kepler-444. Це зірка населення I (з планетами навколо), але набагато, набагато старше Землі. Нашому світу 4,5 мільярда років, а Kepler-444 — 11,2 мільярда, що передбачає, що Всесвіт міг сформувати світ за типом Землі давним-давно, за 7 мільярдів років до формування Землі. Враховуючи таку можливість, а також той факт, що в центрі нашої галактики більше багатих металом світил, ніж на регіонах, цілком може бути, що десь у Всесвіті (і, може, навіть в Чумацькому Шляху) існує система з розумною життям.

Отже, враховуючи все, що ми знаємо про те, де можуть бути придатні для життя зірки, наскільки близько можуть виявитися дві інопланетні цивілізації? Де їх шукати? За яких обставин? Давайте розглянемо п'ять найбільш ймовірних варіантів, підібраних Ітаном Зигелем.

Одна і та ж сонячна система

Це просто мрія. У перші дні Сонячної системи цілком ймовірно, що Венера, Земля і Марс (і, можливо, навіть Тейя, гіпотетична планета, яка зіткнулася з Землею і сформувала Місяць) — все знаходилися в придатних для життя умов. У них була кірка і атмосфера, повні інгредієнтів для життя, а також коли була рідка вода на поверхні. Венера і Марс при найближчому підході виявляються від Землі на 38 мільйонів і 54 мільйонів кілометрів відповідно. Але в системах червоних карликів (M-клас) планети розділені значно меншими відстанями: приблизно 1 мільйон кілометрів між потенційно населеними світами в системі TRAPPIST-1, наприклад. Місяця біля гігантських світів можуть бути ще ближче. Якщо життя успішно розвивається при певних умовах, чому б їй не повторити це двічі в одному і тому ж місці?

В межах кульового скупчення

Кульові скупчення — це масивні зборів сотень тисяч зірок, укладених в сферу в кілька десятків світлових років у радіусі. У зовнішніх регіонах сфери зірки розділені світловими роками, але у внутрішніх, найбільш щільних скупченнях відстань між зірками може бути таким, як від Сонця до пояса Койпера. Орбіти планет у таких зоряних системах повинні бути стабільні навіть в щільних умовах, і враховуючи, що ми знаємо про кульових скупченнях, яким менше 11,2 мільярда років, як Kepler-444, в них може бути багато придатних для життя кандидатів. Кілька астрономічних одиниць — це напрочуд невелика відстань між двома цивілізаціями, не такчи?

Поруч з галактичним центром

Чим ближче ви опиняєтеся до центру галактики, тим щільніше стають зірки. У межах центральних декількох світлових років щільність зірок надзвичайно висока, навіть якщо порівнювати з ядрами кульових скупчень. В деякому сенсі галактичний центр надзвичайно щільний, оскільки містить чорні діри, величезні скупчення мас і звездообразований, яких немає у кульових скупченнях. Але проблема зірок, які ми бачимо в центрі Чумацького Шляху, полягає в тому, що вони занадто молоді. Можливо, із-за нестабільності регіону зірки рідко проживають навіть мільярд років. Незважаючи на підвищену щільність, такі зірки навряд чи обзаведуться розвинутими цивілізаціями. Вони просто не живуть.

У щільному скупчення зірок або рукаві спіралі

Як щодо зоряних скупчень, які формуються в галактичної площини? Рукава спіральної галактики щільніше, ніж інші регіони, і саме в них, як правило, з'являються нові зірки. Зоряні скупчення, які залишаються від тих епох, часто містять тисячі зірок, розташованих в регіоні всього в декілька світлових років. Але знову ж, зірки не залишаються в таких умовах надовго. Типове відкрите скупчення зірок розпадається через кілька сотень мільйонів років, а мільярди років живуть лише деякі. Зірки рухаються по спіральним рукавах постійно, включаючи і наше Сонце. І хоча зірки в рукаві можуть сходитися на 0,1 світлового року, вони навряд чи будуть хорошими кандидатами для життя.

Розподіл за межзвездному простору

Отже, ми повертаємося до того, що спостерігаємо в нашому власному районі: відстань в декілька світлових років. У міру наближення до центра галактики, ви можете зменшити цю дистанцію до тієї, що бачили у відкритому скупченні: 0,1—1 світловий рік. Але якщо підійти ще ближче, виникне проблема, яку ми спостерігали занадто близько до центру галактики: злиття, взаємодії та інші катастрофи, які руйнують стабільне середовище. Можна підійти ближче, але зазвичай міжзоряний простір такого не дозволяє. У кращому випадку можна дочекатися, поки поруч пройде інша зірка, а це відбувається раз на кілька мільйонів років.

У загальному і цілому, хоч ми і не очікуємо, що розумна інопланетна життя буде поширена і повсюдна у Всесвіті так само, як планети і зірки, кожен такий світ, відповідний правильним умов, це велика рідкість. І кожен раз, коли вам випадає такий шанс, успіх буде малоймовірним. Число можливостей, які можуть стати реальністю, дуже обмежена. Але тепер ми хоча б знаємо, чого очікувати, якщо знайдемо у Всесвіті купу інших розвинених цивілізацій.