Європейські астрономи назвали концентрацію кисню в повітрі, оптимальну для розвитку життя і виникнення складних технологій. Можливо, планети з такою атмосферою вкрай рідкісні, що і пояснює знаменитий парадокс Фермі.
Сучасна цивілізація спирається на перетворення енергії, пов’язані з горінням, окисленням палива. На цих процесах зав’язано все, починаючи з приручення вогню і до двигунів космічних ракет, без них неможлива була б ні обробка металів, ні рух транспорту. Однак, щоб підтримувати звичайне горіння, атмосфера повинна містити не менше 18 відсотків кисню. І цей поріг може ставити межу для розвитку технології на багатьох далеких планетах. На нього вказує нова стаття, представлена в онлайн-бібліотеці препринтів arXiv.
Дійсно, для виникнення та еволюції складного життя, яке використовує кисень як основний окислювач, його концентрація в повітрі може бути не такою великою. Оцінити цю межу в точності важко, зате нам відома верхня межа — близько 30 відсотків, в залежності від вологості повітря. Якщо кисню більше, то він може викликати постійні і страшні пожежі, здатні знищувати будь-яку рослинність і руйнувати ледь виниклі екосистеми.
Тому автори нової роботи – Амедео Бальбі (Amedeo Balbi) з Римського університету і Адам Франк (Adam Frank) з Рочестерського університету — назвали оптимальними для життя і одночасно для помірного горіння планети, в атмосферах яких міститься від 18 до 21 відсотка кисню. Ймовірно, рідкість таких умов робить розвинене життя по-справжньому рідкісним і пояснює відомий парадокс Фермі, пов’язаний з відсутністю чітких свідчень існування позаземних цивілізацій.
- Вчені висунули нову теорію про те, як виглядала поверхня Марса в давнину
- Астрофізики зафіксували 25 000 чорних дір на одній карті
- Нові сонячні плями настільки великі, що можуть поглинути всю Землю цілком
Сьогодні інструменти здатні оцінити кількість кисню на далекій планеті лише в рідкісних випадках. Як правило, астрономам вдається хіба що показати наявність або відсутність того чи іншого газу в атмосфері. Але в майбутньому цей параметр може стати одним з ключових для пошуків життя і цивілізацій на далеких планетах. Втім, можливо, що такі міркування застосовні лише для Землі — поки єдиного відомого нам прикладу населеної планети.
Можливо, в інших світах, навіть не здатних підтримувати нормальне (в наших уявленнях) горіння, розумні види могли рушити по якійсь іншій цивілізаційній траєкторії і розвинути технології на основі інших процесів. Енергію для них може постачати жар вулканів та інших геотермальних джерел або випромінювання материнської зірки, концентроване за допомогою дзеркал.
Крім того, варто нагадати, що здатність займання матеріалів сильно залежить від тиску. На планетах з меншою концентрацією кисню, але більш щільною атмосферою, деревина та інші види палива все ж зможуть горіти навіть при концентраціях кисню менше 18 відсотків.