Находящимся
на Луне космонавтам и аппаратам Земля открывается, как на ладони, видны
даже крупные облачные массы, океаны, очертания континентов.
Удаляясь все дальше, мы будем различать все меньше, и в конце концов вся планета окажется крохотной тусклой точкой.
Даже
те радиосигналы, которые современное человечество в надежде на ответ
отправляет в далекий космос, не пролетели еще больше пары десятков
световых лет - слишком, слишком мало. Так что сидящему где-нибудь у
себя на родной планете существу Земля покажется только точкой. Но и
точка может многое рассказать тому, кто умеет ее рассматривать.
Действительно,
видимые свидетельства своего существования оставляют не только люди, но
и многие другие обитатели Земли. И многие из них видны и далеко из
космоса. Прежде всего это касается растений: их листья сильнее
поглощают в ближнем ультрафиолетовом спектре, а отражают - в
инфракрасном. Это приводит к тому, что отраженный свет нашей планеты
заметно смещен в красную часть спектра. Так, из-за растений наша
планета отражает примерно на 5% больше ИК-лучей, чем это было бы в их
отсутствии. Ученые считают, что такое "растительное красное смещение"
(Vegetation Red Edge, VRE) может служить достаточно надежным
свидетельством того, что на планете есть жизнь.
Но что, если
планета временно подмерзла и переживает ледниковый период?
Фотосинтетическая активность растений резко падает, ареалы их
распространения сокращаются - будет ли и этого достаточно для того,
чтобы жизнь осталась видимой из космоса?
Чтобы ответить на этот
вопрос, французский астроном Люк Арнольд (Luc Arnold) с коллегами
построили компьютерную модель климата Земли, начиная от последнего
ледникового периода.
Интересный эксперимент на схожую тему
провели не так давно астрономы, которые, используя отправленный к
Венере межпланетный зонд, попытались собрать информацию о нашей
собственной планете и сделать вывод о том, обитаема ли она (читайте все
подробности: "Есть ли жизнь на Земле?"). Полученные данные, в принципе,
позволили подтвердить наличие жизни. В спектральных линиях отраженного
Землей света хорошо различались пики, характерные для кислорода и
метана, которые служат крайне важными в биологическом отношении газами.
Была показана и ясная картинка, характерная для "растительного красного
смещения" (VRE).
Фокус исследования Арнольда и его группы был
отнесен к максимуму последнего ледникового периода, который относится
ко временам 21-тысячелетней давности. Средняя температура на планете
тогда была ниже сегодняшней на 4 градуса. Казалось бы, не так уж и
много - однако из-за этого практически вся территория современной
Канады, Северной Европы и севера Сибири оставалась в зоне вечной
мерзлоты.
В качестве примера другого экстремума ученые взяли
период так называемого голоценового оптимума, который был 6 тыс. лет
назад - средняя температура тогда была примерно на 0,5 градуса выше
сегодняшней, а многие пустыни (в числе которых и Сахара) еще обильно
цвели. "Кроме того, относительно этих двух крайних примеров, - говорит
Люк Арнольд, - у нас есть хорошие климатические данные для
моделирования".
Используя эти данные, ученые шаг за шагом
воссоздали (ориентировочно) тот тип биома, который существовал в разных
регионах Земли в то древнее время. Тундра, тропический лес, пустыня -
все эти разные виды растительных биомов по-разному влияют на величину
VRE, что показано современными наблюдениями. Добавив сюда информацию по
облачному слою, ледяной шапке и морям, Арнольд с коллегами вычислили
показатели спектра отражения, характерные для заинтересовавших их
периодов жизни Земли.
Оказалось, за все это время величина VRE
вообще существенно не изменялась: в ледниковый максимум она снижалась
на 4%, а в голоценовый оптимум вырастала всего на 6%. "Даже в периоды
самых экстремальных изменений климата, - резюмирует Люк Арнольд, -
"красное смещение" остается стабильным".
А это, конечно, дает
новые надежды на обнаружение жизни хоть где-нибудь за пределами нашей
планеты. Тем более что, по современным подсчетам, в одной только нашей
галактике сегодня должна существовать, как минимум, 361 разумная
цивилизация.