кольцо, содержащее, возможно, всего 20% звезд в Галактике. Чтобы сложная жизнь могла развиться, ЗНО должна находиться в пределах ГОЗ — и это сужает возможности. Тем не менее, трудно понять, как можно уменьшить числа на фактор, который помог бы решить парадокс Ферми. Предположение должно быть таковым, что Галактика содержит множество планетарных домов для жизни.

Решение 58: Земля — первая

…королевская печать не может сделать металл лучше или тяжелее.

Уильям Уичерли, «Прямодушный»

Вскоре после Большого взрыва Вселенная содержала в основном только водород и гелий (в соотношении 75% к 25%). Были небольшие количества лития и еще меньшие следы бериллия и бора, но это все. Для астронома Вселенная состоит из водорода, гелия и всего остального; все элементы тяжелее водорода и гелия — «все остальное» — называются металлами. Биохимия земных организмов и биохимия любых внеземных организмов, которые мы можем правдоподобно представить, критически зависит от шести элементов: водорода (H), серы (S), фосфора (P), кислорода (O), азота (N) и углерода (C). Следовательно, в астрономической терминологии жизнь зависит от водорода и пяти металлов SPONC. Однако ни одного из этих металлов, необходимых для жизни, не было в начале Вселенной. Откуда они взялись? Тяжелые элементы были «сварены» в ядерных реакциях внутри звезд и стали частью межзвездной среды только тогда, когда звезды достигли конца своей жизни, производящей энергию. Со временем концентрация металлов во Вселенной медленно увеличивается.

Одно из разрешений парадокса — часто предлагаемое и схожее по духу с предположением Ливио в Решении 53 — заключается в том, что тяжелые элементы только недавно стали достаточно концентрированными в межзвездной среде, чтобы позволить сформироваться жизни. Предполагается, что планетам вокруг более старых звезд не хватает металлов SPONC. Только вокруг довольно молодых звезд — таких как Солнце — может возникнуть жизнь. Так что человечество неизбежно является одной из первых технологических цивилизаций. Возможно, даже первой.

Предположение о том, что химическое обогащение Галактики само по себе разрешает парадокс Ферми, безусловно, слишком сильное. Как и многие другие предположения, это может играть определенную роль, но вряд ли оно может быть единственным разрешением парадокса.

Одна из проблем этого предположения заключается в том, что мы не знаем, какая металличность может потребоваться звезде, чтобы у нее были жизнеспособные планеты. (Металличность звезды просто означает количество тяжелых элементов в ее химическом составе.) Достаточно ли будет обилия тяжелых элементов, составляющего три четверти от имеющегося на Солнце? Половина? Четверть? Мы действительно не знаем. Анализ экзопланет,[323] обнаруженных миссией «Кеплер», подразумевает, что для формирования малых планет земного типа не требуется среда, богатая металлами: такие планеты с одинаковой вероятностью формируются как вокруг звезд с низкой металличностью, так и вокруг звезд с высокой металличностью. Если жизнь может развиваться на планетах с меньшим обилием тяжелых элементов, чем в нашей Солнечной системе, то древние звезды могли быть колыбелью цивилизаций.

Второй вопрос заключается в том, что связь между возрастом и металличностью звезд несколько сложнее, чем кажется на первый взгляд. Звезда может быть намного старше Солнца и при этом обладать таким же обилием тяжелых элементов. Рассмотрим, например, звезду HIP 102152.[324] Она находится примерно в 250 световых годах от нас. Звезда относится к звездному классу G3V и имеет температуру поверхности 5723 К; для сравнения, Солнце относится к звездному классу G2V и имеет температуру поверхности 5778 К. Поставьте их рядом, и эти звезды будут выглядеть как близнецы. Более того, астрономы обнаружили присутствие 21 химического элемента в HIP 102152 и установили, что их содержание аналогично солнечному. Это действительно звездные близнецы. И все же HIP 102152 примерно на 3,6 миллиарда лет старше Солнца. Так что даже если высокая металличность является требованием для жизни, какой мы ее знаем, эти условия были доступны в течение долгого времени. Наше Солнце не первое.

Пока неизвестно, вращаются ли планеты земного типа вокруг HIP 102152, но двойник Земли может быть там. И разумные существа могли развиться на ней. Если бы эти существа посмотрели вверх днем, они увидели бы почти то же, что и мы: желтое солнце, доминирующее на небе. Эти существа могли бы быть намного старше нас; они могли наслаждаться этим видом миллиард лет или больше. За все это время, за эти океаны лет, разве они не двинулись бы дальше и не поискали бы другой вид? Разве существа с HIP 102152 не сообщили бы хотя бы другим о своем существовании?

Решение 59: Земля имеет оптимальный «насос эволюции»

При резонансе небольшая входная сила может вызвать большие отклонения в системе.

Отчет о разрушении моста Такома-Нэрроуз

Юпитер играет роль в различных предлагаемых разрешениях парадокса Ферми. Конкретное предположение, которое я обсуждаю здесь, принадлежит физику Джону Крамеру.[325]

Мы знаем, что большие камни иногда падают на Землю. Но откуда они берутся? Одна из идей заключается в том, что они падают из Пояса астероидов и случайно ударяют Землю — но чтобы эта идея работала, большое количество астероидов должно быть выведено из своих стабильных орбит, а затем упасть во внутреннюю часть Солнечной системы. Почему астероиды должны быть вытеснены со своих стабильных орбит? Никакого правдоподобного механизма не было известно до тех пор, пока в 1985 году Джордж Уэзерилл не подчеркнул важность щели в Поясе астероидов[326] на расстоянии 2,5 а.е.

Щели Кирквуда — области в Поясе астероидов, в которых можно увидеть относительно мало астероидов — уже были хорошо известны. Щели возникают из-за резонансных эффектов. В случае щели на 2,5 а.е. резонанс возникает потому, что любой астероид на этом расстоянии совершает оборот ровно за ⅓ времени, которое требуется Юпитеру для оборота вокруг Солнца. Следовательно, каждый третий раз, когда астероид на 2,5 а.е. достигает определенного положения, Юпитер находится в том же относительном положении. Юпитер дает астероиду легкий гравитационный толчок, всегда в одном и том же направлении, и эффект накапливается. Это похоже на раскачивание качелей с точно правильной частотой: эффекты нарастают, и амплитуда качания увеличивается. Следовательно, со временем орбита астероида на 2,5 а.е. становится нестабильной, и он смещается — и Пояс астероидов в конечном итоге очищается от объектов в этой области. Любой астероид, забредающий в эту область извне, в конечном итоге выбрасывается тем же механизмом. Щель Кирквуда на 2,5 а.е. обусловлена резонансом 3:1; другие щели, основанные на других резонансах с Юпитером, также существуют.

Куда деваются астероиды после того, как их выбрасывает из щели Кирквуда на