Может ли жизнь зародиться в открытом космосе?

Итак, что нужно для интересной жизни?

Он должен иметь возможность двигаться. Это удобно, потому что делает его активным. Не совсем необходимо, в зависимости от того, какую историю вы создаете (может быть достаточно межзвездного грибка, поражающего космический корабль). Для этого есть несколько вариантов:

Солнечные паруса - это означало бы чрезвычайно легкое и разреженное существо, построенное вокруг обширной территории. Деформируя парус, он мог управлять его движением. Самое классное в этом то, что это потенциально позволяет существу путешествовать практически куда угодно — в туманность, планетарную систему колец, куда угодно. Ему совершенно не нужна твердая поверхность.

Если есть какая-то твердая поверхность, например, с планетарными кольцами, вариантов гораздо больше. Он мог просто прыгать между камнями (вероятно, с каким-то страховочным тросом). На самом деле, прыжки в условиях свободного падения с помощью троса позволили бы и скорость, и контроль.

И, конечно же, есть возможность просто жить на одном маленьком теле. Однако на самом деле это не допустило бы ничего серьезного, и легко представить себе смертельную катастрофу, происходящую очень часто.

Источник энергии сложнее, чем может показаться. Конечно, есть солнечная энергия — хорошая ставка, если вы можете сделать какой-нибудь коллектор. Тем не менее, у ваших существ, скорее всего, будет чрезвычайно низкая температура тела (я расскажу об этом позже), что ограничивает полезность традиционных земных видов топлива, таких как сахара, — скорость реакции может быть просто слишком низкой, чтобы многое могло произойти. Это может быть несколько ограничено, если он может собирать достаточно солнечной тепловой энергии, чтобы поддерживать себя в значительном тепле, но это, конечно, также обходится дорого — требуется ремонтировать больший ущерб. Огромная проблема солнечной энергетики заключается в законе квадрата-куба — трудно представить, как такой организм мог развиваться в открытом космосе, если у него нет возможности регулировать собственную температуру.

Теперь, в сценарии туманности, вам, вероятно, нужно пересечь большой объем, чтобы получить значимое количество пищи, как для энергии, так и в качестве строительного материала. Это подразумевает низкий метаболизм (и низкую температуру тела), потому что нужно уметь заменять неисправные детали быстрее, чем они сломаются. Сценарий с кольцом не имеет такой большой проблемы с этим, но есть еще одна проблема — кажется, что частицы кольца имеют тенденцию быть довольно однородными, поэтому маловероятно, что когда-либо появится частица, в которой есть достаточно материала всех различных видов, необходимых для построить любую автономную рабочую машину.

Итак, я вижу этих двух приятелей:

• Животное-растение, построенное вокруг большого солнечного паруса, собирающее строительные материалы, как кашалот, при этом получающее энергию от солнца.
• Прыгун, перелетающий с камня на камень в поисках пищи, с длинным «хвостом» (или, может быть, с несколькими щупальцами), который привязывается к пролетающим камням (и своей добыче).

Они могут даже сосуществовать, прыгун охотится на парус (или наоборот, если прыгуны действительно маленькие). Конечно, похоже, что парус эволюционирует в такой среде с большей вероятностью.

Самое классное в парусе то, что он может быть в основном двумерным, так что у него будет большой контроль над своим нагревом и т. д. Если это холодное животное, оно сможет уберечь себя от перегрева (неосвещенная часть послужит как радиатор, а освещенная часть поглощает тепло). На самом деле, это может быть довольно хороший механизм теплового баланса, независимо от того, холодно вам или тепло.

У холодного есть еще одно преимущество — он может сойти с рук почти невидимым, что поможет против хищников (если они есть), и это позволит вашим героям столкнуться с ними, не заметив (большой момент фейспалма для научной группы) — сравнительно горячий корпус космического корабля мог легко его разрушить.

В общем, маловероятно, что вы получите что-то вроде того, что есть у нас на Земле. Большинство вещей, которые работают даже для экстремофильных бактерий, вероятно, не будут присутствовать (например, правильные строительные материалы, готовый и стабильный источник пищи без необходимости перемещения и т. д.). Даже самые простые современные бактерии состоят из множества различных атомов и соединений, большинство из которых могут образовываться только при гораздо более высоких температурах, чем те, которые встречаются в большей части космоса. Может быть, туманность, которая уже формируется в звездную систему, но с протозвездой, которая еще не загорелась?

Проблема жизни в том, что ей нужно сырье для работы. Все крупные животные, которых мы знаем, нуждаются в дыхании, вам нужна твердая материя, чтобы питаться, вам нужна энергия, чтобы привести все это в действие.

В космосе вы можете получить солнечную энергию, но существует большая нехватка материи, которую можно использовать для создания собственной структуры и метаболизма для обеспечения собственного существования и роста.

Даже если жизни удастся зародиться на комете, астероиде или чем-то подобном, то как она переместится к другому? После того, как вы начнете с оригинала, вы не сможете управлять или направлять ваш путь.

Подумайте об земной атмосфере, ничто больше, чем микроб, никогда не живет в атмосфере постоянно. Это один из главных вопросов, связанных с развитием жизни в атмосфере газовых гигантов. Там просто не хватает ресурсов, чтобы поддерживать их. Космический вакуум будет еще хуже, чем любая из этих атмосфер.

Также нужно думать о температуре, в космосе холодно. Экстремофильная жизнь здесь, на Земле, может выжить при низких температурах, но даже в космосе она будет испытывать трудности, и опять же у нее будет преимущество в том, что она сможет развиваться в более теплых условиях, а затем постепенно адаптироваться к более экстремальным.

Лучше всего, на мой взгляд, будет что-то вроде газового гиганта с системой колец, довольно близкой к звезде. Достаточно близко, чтобы подо льдом на ринге была жидкая вода. (Вы не можете иметь жидкую воду в контакте с космосом, она мгновенно замерзает или испаряется). Затем жизнь могла бы развиваться в этой воде и стать терпимой к космосу, когда она выходит сквозь лед, чтобы получить доступ к большему количеству солнечного света. Тот факт, что предметы в кольце расположены ближе друг к другу, сделает более возможным распространение семян с одного астероида на другой, и по мере развития и роста растений животные смогут питаться ими.

В этой кольцевой системе может развиться целая экосистема, а затем, когда животные и растения вырастут и эволюционируют в более продвинутые формы, они смогут даже начать распространяться за пределы исходного кольца. Например, растения, выпускающие семена с большой скоростью, могут распространяться по всей системе колец.

Эта жизнь по-прежнему будет ограничена кольцом, хотя, как только что-либо оторвется от скалы, у него будет очень ограниченная способность к маневрированию (возможно, несколько водяных струй для коррекции курса, но, конечно, ничего достаточно мощного, чтобы достичь скорости убегания из гравитационного колодца газового гиганта). ). Единственный способ вырваться на свободу — это найти совершенно другую форму движения, что-то, о чем мы еще не знаем, или, может быть, что-то вроде светового паруса.

Туманности - это действительно то, что я знаю как альтернативное место. Они не только содержат необходимые ингредиенты (в том числе выделения для помощи), но и через них все время проходят камни, что, по мнению некоторых теоретиков , и приводит к панспермии .

Проблема с этим, что касается жизни, заключается в том, что когда мы говорим об «ингредиентах» и «условиях», мы имеем в виду ровно столько, сколько нужно для образования бактерий и очень простых организмов (в данном случае «экстремофилов», которые могут пережить космический и атмосферный повторный вход в атмосферу или первый вход в их случае). Они могут вечно жевать камни, но им просто нечего терраформировать, чтобы позволить возникнуть более сложной жизни.

Вы не получите гигантских амеб в космосе или космических козлов, запускающихся между камнями. Кроме того, этот процесс, хотя, вероятно, и в туманностях, займет на несколько порядков больше времени, чем ему нужно на планете, потому что все так далеко друг от друга, поэтому вам нужно принять во внимание вселенную, которой доступны сотни миллиардов лет.

Поскольку я не могу придумать другие случаи, которые можно было бы считать «пробелом», я остановлюсь здесь. Подводя итог, вы можете получить жизнь в открытом космосе, но очень сложно получить сложную жизнь в космосе.

Несколько вещей о туманностях, взятых только из статей Википедии здесь и здесь : их плотность по-прежнему очень хорошая, вакуум менее плотный, чем газ на поверхности Луны или на низкой околоземной орбите. Они существуют всего от 10 000 до нескольких миллионов лет, что меня немного удивило, поскольку это означает, что некоторые из них могли измениться за исторические времена.

Эти две вещи заставляют меня думать, что живая эволюция там очень маловероятна: низкая плотность означает, что все будет происходить медленно, а короткая жизнь означает, что просто не хватит времени, чтобы произошло много химии.

С другой стороны, кажется, что некоторые туманности имеют горячий/ионизированный внутренний пузырь, окруженный холодной внешней оболочкой. Эта граничная область может быть интересной, поскольку у вас есть градиент температуры, перемешивание и быстро движущиеся ионы в качестве возможного источника энергии. Предполагая, что вы готовы отмахнуться от короткой жизни, это может быть хорошим местом. Может быть, предположить, что туманность была засеяна выжившими микробами или, по крайней мере, сложными молекулами откуда-то?

Уже дано несколько замечательных ответов, описание Тимом Б. кольцевой экосистемы газового гиганта вызывало воспоминания и завораживало, я действительно мог визуализировать это в своем воображении… если вы хотите что-то действительно научно точное, я бы посоветовал придерживаться того, что он предложил, или, по крайней мере, используйте его как отправную точку.

По иронии судьбы, в последнее время я тоже много думал об этом же вопросе. Я помню, что где-то слышал, что в некоторых туманностях даже есть жидкая вода, хотя я не уверен, что это нечто похожее на гигантский космический океан (что было бы потрясающе) или что-то вроде нескольких случайных капель. водяного пара, смешанного с большим количеством других газов, удерживаемых Златовлаской едва жидкими — близость к зарождающимся протозвездам или что-то в этом роде (что звучит более правдоподобно, но гораздо менее удивительно).

Итак, если вы пытаетесь представить себе что-то вроде популярных космических китов (или, может быть, лунную сущность из только что вышедшего в эфир эпизода «Доктора Кто», а? ^_^), туманности, вероятно, хорошее место для начала… но Я думаю, что настоящий критический вопрос здесь заключается в том, где находится ваш мир по шкале твердости научной фантастики Мооса? Если дело в реалистичной физике и химии или близко к этому, то ничего сложнее бактерий-аналогов в открытом космосе, наверное, не получить, да и то, наверное, нет, разве что близко к атмосфере или системе колец или криовулкану или еще чему-то . Если это больше похоже на научное фэнтези, вы знаете, сходите с ума со своими тропами Космического Уэльса и Космоса Океана, дерзайте!

Недавно ученые обнаружили, что бактерии могут выжить в космосе. Если бактерии могут так долго выживать в космосе, вполне возможно, что менее сложные формы жизни, такие как одноклеточные белки и аминокислоты, могут зародиться в космосе, но для того, чтобы они превратились в сложный организм, каким мы его знаем, он должен иметь стабильную и постоянные условия. Единственный известный способ иметь полустабильную среду (планету), к сожалению, классифицируется как не нахождение «в космосе» по вашему определению.

Если бы у планеты/астероида/камня не было атмосферы, это было бы похоже на пребывание в космосе, но, будучи привязанным к объекту гораздо большей массы, организм мог бы оставаться в достаточно стабильной «окружающей среде», даже не вращаясь вокруг объекта с массой более свой собственный.

В принципе возможно и вероятно, что жизнь пришла сюда, а не зародилась здесь.

А как насчет САМОЙ туманности, являющейся формой жизни?

Для бактерий, смотрящих на нас, мы казались бы в основном пустым пространством, сохраняющим определенную форму на протяжении миллионов их жизней.

Просто мысль.