1. інгредієнти
2. У теплі і комфорті
3. недовга життя
4. антропний принцип

Відомий астрофізик, професор Гарвардського університету Аві Леб недавно виступив з досить фантастичною гіпотезою, що зрушила початок біогенезу до дитячого віку Всесвіту: він вважає, що окремі острівці життя могли зародитися, коли Всесвіту було всього 15 млн років. Правда, ця «первожізнь» була приречена на майже неминуче швидке (за космічними мірками - всього через 2-3 млн років) зникнення.

інгредієнти

«Стандартна космологічна модель рішуче не допускає такого раннього виникнення життя, - говорить Аві Леб. - Перші зірки у доступній для спостереження області космосу спалахнули пізніше, коли вік Всесвіту становив близько 30 млн років. Ці зірки напрацювали вуглець, азот, кисень, кремній та інші елементи важче гелію, які могли стати частиною перших твердих планет земного типу, що сформувалися навколо зірок другого покоління. Однак можливо і набагато більш раніше виникнення зірок першого покоління з хмар молекулярного водню і гелію, які згустилися в скупченнях темної матерії - вік Всесвіту в цей час становив близько 15 млн років. Правда, вважається, що ймовірність появи таких скупчень була дуже мала ».

Однак, як вважає професор Леб, дані спостережної астрономії дозволяють припустити, що у Всесвіті могли з'явитися окремі області, де перші зірки спалахнули і вибухнули багато раніше, ніж наказує Стандартна модель. Там накопичувалися продукти цих вибухів, що прискорили охолодження хмар молекулярного водню і тим самим стимулювали появу зірок другого покоління. Не виключено, що частина таких зірок могла обзавестися кам'янистими планетами.

Аві Леб, професор астрофізики Гарвардського університету: «Для виникнення життя мало одного тепла, потрібна ще відповідна хімія і геохімія. Але на молодих кам'янистих планетах могло вистачати і води, і речовин, потрібних для синтезу складних органічних макромолекул. А звідси недалеко і до справжнього життя. Якщо такий сценарій і не дуже ймовірний, він все-таки не неможливий. Однак перевірити цю гіпотезу в доступному для огляду майбутньому практично неможливо. Навіть якщо у Всесвіті десь і є планети сверхраннего народження, то в дуже малій кількості. Незрозуміло, як їх виявити, і ще більш незрозуміло, як досліджувати на сліди біогенезу ».

У теплі і комфорті

Але одних тільки елементів, важчих за гелій недостатньо для виникнення життя - потрібні ще й комфортні умови. Земне життя, наприклад, повністю залежить від сонячної енергії. В принципі, перші організми могли виникнути за допомогою внутрішнього тепла нашої планети, але без сонячного нагріву вони б не досягли поверхні. А ось через 15 млн років після Великого вибуху це обмеження не діяло. Температура космічного реліктового випромінювання була в сто з гаком разів вище, ніж нинішні 2,7 К. Зараз максимум цього випромінювання доводиться на довжину хвилі 1,9 мм, тому його і називають мікрохвильовим. А тоді воно було інфрачервоним і навіть без участі зоряного світла могло нагріти поверхню планети до цілком комфортною для життя температури (0-30 ° С). Ці планети (якщо вони існували) могли навіть звертатися далеко від своїх зірок.

недовга життя

Втім, у надранньої життя практично не було шансів зберегтися надовго, не кажучи вже про серйозну еволюцію. Реліктове випромінювання швидко остигав в міру розширення Всесвіту, і тривалість сприятливого для життя нагріву поверхні планет не перевищувала декількох мільйонів років. До того ж через 30-40 млн років після Великого вибуху почалося масове народження дуже гарячих і яскравих зірок першого покоління, заливають космічний простір рентгеном і жорстким ультрафіолетом. Поверхня будь-якої планети в таких умовах була приречена на повну стерилізацію.

Прийнято вважати, що життя, яке ми знаємо, не може зародитися ні в зоряній атмосфері, ні на газовому гіганті, подібному до Юпітера, ні, тим більше, в космічній порожнечі. Для виникнення життя потрібні небесні тіла з багатим хімічним складом, з твердою поверхнею, з повітряним басейном і з резервуарами рідкої води. Вважається, що такі планети можуть формуватися лише поблизу зірок другого і третього поколінь, які почали спалахувати через сотні мільйонів років після Великого вибуху.

антропний принцип

Гіпотезу Аві Льоба можна використовувати для уточнення так званого антропного принципу. У 1987 році лауреат Нобелівської премії з фізики Стівен Вайнберг оцінив діапазон значень антигравітаційної енергії вакууму (тепер ми знаємо її як темну енергію), сумісних з можливістю зародження життя. Ця енергія хоча і дуже мала, але призводить до прискореному розширенню простору, і тому перешкоджає утворенню галактик, зірок і планет. З цього начебто випливає, що наш Всесвіт прямо-таки пристосована для виникнення життя, - саме в цьому і полягає антропний принцип, адже якби величина темної енергії була всього в сто разів більше, то у Всесвіті не було б ні зірок, ні галактик .

Однак з гіпотези Леба слід, що життя має шанс виникнути в умовах, коли щільність баріонів речовини у Всесвіті була в мільйон разів більше, ніж в нашу епоху. Це означає, що життя може зародитися і в тому випадку, якщо космологічна постійна не в сто, а в мільйон разів перевищує її реальне значення! Такий висновок не скасовує антропний принцип, але значно зменшує його переконливість.

Стаття «Життя біля витоків світобудови» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №3, Лютий 2014 ).