указал, что обитаемая зона вокруг звезды меняется со временем. Звезды главной последовательности становятся ярче и горячее по мере старения, поэтому ОЗ смещается наружу по мере старения звезды. Важно, по мнению Харта, зона непрерывной обитаемости (ЗНО).

Как правило, ЗНО определяется как область, в которой землеподобная планета может поддерживать жидкую воду в течение 1 миллиарда лет — временной шкалы, предположительно необходимой для эволюции для развития сложных форм жизни. В случае Солнечной системы ЗНО существует уже 4,5 миллиарда лет, и Земле повезло оказаться в середине этой зоны. Ясно, однако, что ЗНО должна быть уже, чем ОЗ. В конце 1970-х годов Харт опубликовал результаты компьютерных моделей[317], которые, казалось, показывали, что ЗНО чрезвычайно узка. В моделях Харта ЗНО была самой широкой вокруг звезд главной последовательности G0 (Солнце — звезда G2) и сужалась до нуля у звезд K1 (которые холоднее Солнца) и звезд F7 (которые горячее). Звезда K1 обычно имеет массу в 0,8 раза больше массы Солнца, а звезда F7 может обычно обладать массой в 1,2 раза больше массы Солнца, поэтому, согласно Харту, существовал лишь ограниченный диапазон звезд, которые вообще обладают ЗНО. Кроме того, там, где ЗНО существовала, она всегда была уже 0,1 а.е. Для Солнечной системы, например, он рассчитал внутренний край ЗНО на 0,95 а.е. и внешний край на 1,01 а.е. При таком ограниченном количестве «недвижимости» ЗНО можно было бы ожидать, что землеподобные планеты — те, которые могут поддерживать жизнь в течение миллиардов лет — будут гораздо реже, чем обычно предполагается.

Хотя открытие Харта не доказывало отсутствия ВЦ, оно явно имело отношение к парадоксу Ферми. Если количество потенциально жизнеспособных планет намного меньше, чем предполагают большинство оценок, то и количество потенциальных ВЦ там должно быть меньше. В зависимости от значений других факторов в уравнении Дрейка, общее число общающихся цивилизаций может быть сведено к одной: нам.

Экзопланета в обитаемой зоне? Пока я пишу этот раздел, астрономы объявили об обнаружении самой землеподобной планеты[318], обнаруженной до сих пор в обитаемой зоне. Kepler–186f имеет радиус всего на 10% больше земного и, хотя ее состав неизвестен, она, вероятно, является каменистым миром. Планета получает около трети тепловой энергии, которую Земля получает от Солнца, и она обращается вокруг своей звезды раз в 130 дней. Четыре другие планеты в системе находятся слишком близко к звезде, чтобы могла существовать жидкая вода. Kepler–186f находится в обитаемой зоне, но обитаема ли она? Звезда относится к спектральному классу M, поэтому планета, вероятно, подвергается сильным вспышкам. Также вполне возможно, что она находится в приливном захвате. Лично я бы поставил против того, чтобы это был дом для развитых форм жизни.

Астрономы SETI, использующие Антенную решетку Аллена, уже искали радиосвязь от системы Kepler–186f. Они ничего не услышали.

Однако ситуация может быть не такой мрачной, как утверждал Харт. Если сегодня кто-то хочет исследовать обитаемые зоны, у него есть доступ к более мощным компьютерам, чем у Харта; можно использовать более сложные модели ранней атмосферы Земли; и можно учесть явления, неизвестные Харту, такие как рециркуляция CO2 тектоникой плит. Результаты обнадеживают тех, кто верит в существование ВЦ (или, по крайней мере, в существование планетарных домов для ВЦ). Например, модели, разработанные Джеймсом Кастингом[319] и его коллегами, предполагают, что 4,5-миллиарднолетняя ЗНО для Солнечной системы простирается от 0,95 а.е. до 1,15 а.е. — примерно в четыре раза шире, чем диапазон, рассчитанный Хартом. Другие ученые считают, что ЗНО Солнечной системы может быть еще шире. ЗНО вокруг других звезд также может быть шире, чем думал Харт.[320]

Итак: какова вероятность того, что в данной планетной системе будет планета, которая находится в пределах ЗНО? Не так давно такой вопрос был чисто теоретическим, на который можно было ответить исключительно на основе компьютерных моделей. Как упоминалось в Решении 54, одним из величайших достижений в астрономии за последние десятилетия стало развитие методов обнаружения экзопланет, и поэтому теперь мы можем добавить к этому наблюдательные данные. Ответ, по-видимому, заключается в том, что для звезд, подобных Солнцу, обнаружение планеты в зоне непрерывной обитаемости вовсе не будет необычным. Действительно, анализ данных миссии Кеплер и обсерватории Кека показывает, что примерно у каждой пятой звезды, подобной Солнцу[321], будет планета размером с Землю в обитаемой зоне; это означает, что Галактика может содержать миллиарды планет размером с Землю в обитаемой зоне звезд, подобных Солнцу. Обратите внимание, что то, что планета находится в обитаемой зоне, не обязательно означает, что она обитаема: существует много причин, по которым планета в зоне Златовласки может испытывать недостаток жидкой воды. Но это открытие действительно предполагает, что наша звезда вряд ли является единственной звездой, подобной Солнцу, вокруг которой вращается планета, на которой вода может оставаться в жидком состоянии.

А как насчет звезд, не похожих на Солнце? Планеты вокруг горячих звезд типа O, B и A недолго останутся в обитаемой зоне, потому что сами звезды слишком быстро эволюционируют по светимости. Но подавляющее большинство звезд в Галактике — это маленькие, холодные звезды типа K и M; а как насчет них? Харт утверждал, что такие звезды не будут иметь обитаемых планет, потому что ОЗ находится так близко к звезде, что любые планеты в зоне окажутся в приливном захвате. (Одна сторона планеты в приливном захвате всегда обращена к жару своей звезды, а другая сторона всегда обращена к холоду открытого космоса.) Предполагалось, что условия на планете в приливном захвате не позволят существовать большим количествам жидкой воды, и, следовательно, планета будет необитаемой. Кроме того, ранние стадии жизни маленькой звезды отмечены огромной переменностью: иногда они тускнеют, в другое время испускают сильные вспышки. Считается, что эта переменность губительна для жизни. Однако некоторые климатические исследования показывают, что океаны или ветровые течения могут смягчать температурные экстремумы планет в приливном захвате, а активность вспышек может и не быть тем препятствием, которым мы ее считаем. Существует так много маленьких звезд, и они светят так долго, что, возможно, общее количество «недвижимости» ЗНО вокруг этих звезд больше, чем вокруг звезд, подобных Солнцу. Если это действительно так, то может существовать огромное количество планет в зоне непрерывной обитаемости.

При обсуждении обитаемых зон следует учитывать еще один момент. Как мы увидим в последующих Решениях, только определенные типы звезд имеют достаточную металличность для обладания земными планетами, и только определенные части Галактики достаточно защищены от буйства центральных областей. Возможно, нам нужно определить галактическую обитаемую зону[322] (ГОЗ) — которая представляет собой