Тектоника плит делает Землю особенной в плане развития цивилизации

Тектоника плит, океаны и континенты могут быть ингредиентами сложной жизни на Земле. И если эти геологические особенности редки где-либо еще во Вселенной, то, возможно, это объясняет, почему мы до сих пор не обнаружили разумную инопланетную жизнь.

Новое исследование предполагает, что эти ингредиенты представляют собой недостающие переменные в знаменитом уравнении Дрейка, созданном более полувека назад для оценки шансов найти развитые цивилизации в нашей галактике. Включение этих новых переменных может полностью переопределить вероятность обнаружения разумной жизни в Млечном Пути.

Стимулом к ​​этому исследованию послужила загадка: почему жизни потребовалось так много времени, чтобы выйти за пределы простых организмов?

«Жизнь существует на Земле около 4 миллиардов лет, но сложные организмы, такие как животные, появились только около 600 миллионов лет назад, то есть вскоре после того, как начался современный эпизод тектоники плит», — сказал Роберт Стерн из Университета Техаса в Далласе. «Тектоника плит действительно запускает машину эволюции, и мы думаем, что понимаем, почему».

Исследователи предполагают, что тектоника плит – движение верхних слоев планеты в длительных геологических масштабах времени – помогла ускорить переход к сложной жизни.

В начале истории Земли в океане формировались простые организмы, но человечество – развитая цивилизация, способная общаться через космическое пространство – не могло бы существовать, если бы древняя жизнь не перешла на сушу. Таким образом, обширные, богатые ресурсами континенты были жизненно важной предпосылкой для развития того, что ученые называют активными коммуникативными цивилизациями (АКЦ, Active Communicative Civilizations или ACC), подобными человечеству. Но одного этого было недостаточно: континентам нужно было двигаться.

Геологические данные на Земле позволяют предположить, что тектоника плит ускорила эволюцию на суше посредством пяти различных процессов: она увеличила запас питательных веществ; ускорила насыщение кислородом атмосферы и океана; смягчила климат; вызвала высокую скорость смены формирования и разрушения местообитаний; и оказала давление на окружающую среду, которое заставило организмы адаптироваться.

Конечный результат всего этого давления на окружающую среду: люди. Если исследователи правы, тектоника плит была необходимым условием для возможных инноваций, таких как колесо, смартфон и космические полеты.

А чтобы другие цивилизации в галактике могли создавать подобные технологические чудеса, возможно, их планетам тоже нужна тектоника плит. Но, насколько нам известно, такие планеты редки.

Земля — единственная планета в нашей Солнечной системе, на которой наблюдается тектоника плит. Вулканизм существует и в некоторых других мирах, таких как Венера, Марс и Ио, но эти миры имеют одну твердую оболочку, а не несколько движущихся плит. Точно так же океанские миры, такие как Энцелад и Европа, окружены ледяным покровом, что препятствует переходу любой гипотетической жизни на сушу.

Мы не знаем наверняка, есть ли в далеких системах планеты с тектоникой плит – современные космические телескопы не имеют разрешения, чтобы сделать такие определения. Но знание того, что это не так, позволяет получить более точную версию уравнения Дрейка.

В пересмотренном уравнении предложены два существенных фактора: доля обитаемых экзопланет с большими континентами и океанами и доля тех, на которых тектоника плит длится более 500 миллионов лет.

Эта версия гораздо более тонкая, чем оригинальное уравнение Дрейка, которое просто учитывало долю пригодных для жизни планет, на которых развилась разумная жизнь. «В первоначальной формулировке коэффициент считался равным почти 1, или 100% — то есть эволюция на всех планетах с жизнью будет идти вперед и, по прошествии достаточного времени, превратится в разумную цивилизацию», — говорит Роберт Стерн. «Наша точка зрения такова: это неправда».

Новые математические расчеты резко уменьшают процент планет, на которых развиваются цивилизации, до 0,003% как минимум и 0,2% как максимум – что очень далеко от первоначальных 100%.

Если сложить вместе все остальные факторы уравнения Дрейка: количество звезд, образующихся ежегодно, количество звезд с планетами, количество обитаемых планет, количество обитаемых планет с жизнью, количество цивилизаций на этих планетах, излучающих обнаруживаемые сигналы и как долго они посылают сигналы – что ж, шансы найти разумную инопланетную жизнь значительно уменьшаются.

Из первоначального уравнения Дрейка следовало, что АКЦ должны быть обычными, и мы должны видеть их повсюду. Но включение в уравнение тектоники плит меняет результат, и становится ясно, что вполне объяснимо, почему мы не видим цивилизации по всей галактике.

Так что разумная инопланетная жизнь может оказаться гораздо более редкой, чем предполагали ранее. И Земля может быть более особенной, чем мы думали. И все это благодаря фрагментированной и подвижной верхней коре нашей планеты.