Смятаме, че Земята е воден свят. Нашата планета е 70% покрита с океани, така че от космоса тя прилича на синя топка с бели ивици облаци и малки парчета земя. Но всъщност дълбочината на нашите океани е незначителна в сравнение с радиуса на Земята. По маса водата е само двадесет и пет хилядни от процента от масата на планетата. Могат ли съвременните астрономи да определят дали има вода на Земята, ако погледнат към слънчевата система от някъде с Алфа Центавра?
Сега учените правят заключения за масите на екзопланети, като наблюдават колко силно планетата „люлее” своята звезда чрез гравитационно взаимодействие. И заключението за размера на екзопланетата е направено от това колко силно блокира светлината, преминавайки между звездата и телескопа. След това масата се дели на обема и се получава приблизителна плътност на екзопланетата, от която е възможно да се получи представа за разпределението на газове, течности и твърди вещества в неговата маса. Такива методи, за съжаление, не позволяват да се определи обемът на водата, която е на Земята! Това е, на нашата планета, водата е твърде ниска, така че когато погледнем към обекта от друга звезда, можем да свържем Земята със света, където можете да отидете на плуване или да се намокрите в дъжда ...
Съвременната наука позволява да се заключи, че има вода на екзопланетата само ако водата е най-малко 10% от нейната маса. А 10% са четиристотин пъти повече, отколкото сега на Земята! Това е гигантски океан, който напълно покрива цялата земна повърхност. Изглежда, че колкото повече вода - толкова по-добре за възникването на живота. Нищо чудно, че мотото на астрономите, които са се посветили на търсенето на извънземния живот, винаги е било фразата „Потърсете вода!“. Животът, който ни е известен, е невъзможен без вода, тъй като именно той е разтворител на вещества, които запълват живи клетки. Водата е химическата основа на енергийните процеси, които наричаме живот. Уникалността му в този случай се състои в това, че тя остава течна в много широк диапазон от температури. Следователно въпросът дали има шанс за възникване на живот в свят, в който има много повече вода от нашата, на пръв поглед изглежда парадоксален.
Но нека се опитаме да го разберем. Учените от Университета на Аризона проведоха виртуален експеримент, като изградиха модел на химични процеси върху екзопланета, идентична на Земята. Единствената разлика от нашия свят е излишък на вода: учените са увеличили обема на океаните повече от 5 пъти. В този случай не е имало земя на повърхността на планетата, а процесът на изветряне и извличане на скалите напълно изчезнал. Това доведе до това, че водното съдържание на фосфора спадна критично - елемент, необходим за земния живот. И без необходимото съдържание на фосфор, не може да съществува нито молекулата на аденозин трифосфорната киселина (АТР), отговорна за енергията на живота, нито молекулите на РНК и ДНК. Светът, напълно покрит с океана, може да не е напълно безжизнен, но животът там със сигурност ще се различава много от морския живот. Най-вероятно животът в такива условия би бил много по-малко плътен и би било много по-трудно да го открием от друга звездна система. Огромното налягане на водата на дъното може да създаде свръхзвукови форми на лед, като лед-6 и лед-7 (това е един вид воден лед). Такава обвивка на лед би довела до изолиране на вода от твърди скали, което би направило процеса на химичната еволюция още по-проблематичен. Следователно, по въпроса за възникването и просперитета на живота, „повече вода“ не означава „по-добро“. Може би такива планети са екзотични и описаните проблеми не са статистически значими за произхода на живота? Оказва се, че учените са склонни да вярват, че във Вселената може да има дори по-сходни водни светове от каменисти планети като нашата Земя или Марс.
Камъкът и водата са приблизително еднакво разпределени в Слънчевата система, това е основната част от астероидния пояс (между Марс и Юпитер) и пояса на Кайпер (извън орбитата на Нептун). В най-известната - след системата Solar - Trappist-1, всичките 7 екзопланети най-вероятно имат значително повече вода от Земята. Според астрофизиците предмети, които са по-близо до звездата, се състоят от около 10% лед и течна вода. Външни екзопланети Trappist-1 - от лед около 50%. Изглежда, че всички тези светове са напълно покрити с вода и лед и с висока степен на вероятност са стерилни.
За съжаление се оказва, че всички екзопланети, върху които съвременните учени откриват вода, вероятно ще бъдат безжизнени. Но ако телескопът Хъбъл не позволява да се открият светове, подобни на Земята по отношение на обема на водата, може би това може да стане чрез телескопа на Джеймс Уеб. Това чудо на технологиите ще бъде пуснато в орбита през 2020 г. и ще може да анализира атмосферата на гигантите на екзопланетите. Въпреки това, най-вероятно той няма да даде отговор на този въпрос. Техниката, която ще позволи да се намери вода на близнака на Земята от междузвездното разстояние, се разработва и ще се появи в орбита до средата на 21-ви век.
Но може би не трябва да търсим живот на водни светове досега? В края на краищата, буквално от наша страна, на около половин милиард километра, има огромен океан от солена вода. Става дума за Европа - спътникът на Юпитер, под леда, на който стои 100-километрова водна колона. Доставката на вода в Европа е два пъти или дори три пъти по-голяма от земния океан. Това откритие, направено от апарата на Галилео, не беше единственото откритие на водата от гигантските планети на Слънчевата система. През 2005г Сондата на Касини записва гейзери, които удрят от леда на спътника на Сатурн Енцелад. И след 10 години този апарат дори прелетя през такава струя, като вземаше проби и намираше там освен вода, азот, въглероден диоксид, водород, метан и амоняк. Подобен състав на емисиите предполага, че в дълбините на Енцелад хидротермалната активност кипи с мощ и вода, водата, под въздействието на висока температура, взаимодейства с твърди скали и се разлага на водород и кислород. Водородът за малки тела е маркер на химическата активност - той е най-лекият елемент на периодичната таблица и без постоянно образуване бързо изчезва в космоса без следа. Това означава, че някъде вътре в Енцелад има постоянен процес на образуване на водород, следователно има енергия от типа, който позволява на праисторическите микроорганизми да съществуват на Земята.
Археи - едноклетъчни организми, които нямат ядро, използват като органична енергия, амоняк и водород като енергийни източници. Някои археи излъчват метан, който за учените е един от възможните маркери на живота на планетите. Такива микроорганизми, метаногени, съществуват на Земята в отсъствието на слънчева светлина, при екстремни условия, които не са по-добри от космическите. Ако метаногените на Земята са вградени в екосистемата на най-странните същества на нашата Природа - тръбни червеи, защо да не съжителстваме с чужди организми на Енцелад или Европа? На собствената ни планета има невероятни места, където животът съществува при температура от 500 градуса и при налягане от 200 атмосфери. Освен това, екосистемите на „черните пушачи” съществуват без слънчева светлина - основният източник на енергия за живота на нашата планета. Такива условия са подобни на тези, които могат да съществуват под леда на спътниците на Сатурн и Юпитер. Въпреки това учените са много предпазливи относно възможността за съществуването на сложни форми на живот в тези водни светове. Дори и ентусиаст за търсене на извънземен живот, Сет Шостак, директор на изследователския център SETI, казва, че за многоклетъчните форми на живот енергията под Европа и Енцелад вероятно не е достатъчна. Животът би могъл да се развива там за повече от 4 милиарда години, но е малко вероятно да срещнем там някоя риба тон или друго същество, чийто живот изисква толкова храна като риба от планетата Земя. Но дори откритието на бактериите би било пробив за земната наука. Но изглежда, че само астрономията не е достатъчна, за да отговори на въпроса дали има бактерии на сателитите на гигантските планети. Единственият изход е да летиш до Юпитер и Сатурн и да разбереш на място. Изглежда, че недвусмисленият отговор на въпроса за съществуването на живота на други планети и спътници на Слънчевата система и на екзопланетите ще получим само до средата на 21 век.
И така, какво можем да кажем със сигурност днес? Откриването на огромни количества вода в Слънчевата система извън Земята значително промени парадигмата на мисленето на екзо-биолозите. Преди мисиите към Юпитер и Сатурн учените предположили, че всички спътници ще бъдат подобни на Луната и Фобос - скали, прах и суха пустиня. Течната вода в обем, надвишаващ земния океан, е подарък за ентусиастите, които търсят извънземния живот. Ако имаме толкова много вода на нашата страна, тогава тя трябва да бъде не по-малко в други звездни системи. Благодарение на откритията, направени от телескопа Хъбъл, ние знаем, че една звезда без планети е рядко явление. Почти всеки има своя собствена планетарна система. Първият елемент във Вселената е водород, третият най-често е кислород. Логично е, че тяхното обединение, вода, трябва да бъде много широко представено във всяка галактика. Всъщност астрономите вече намират вода не само на планети, но и в междузвездни облаци и протопланетни дискове. Водата в пространството изобилства. Следователно, когато погледнем към нощното небе, може да се твърди, че почти всяка звезда има свой собствен воден свят.
