Особенности уровней сложности и Великий Фильтр
Сложность уровня 1 зависит от окружающих условий полностью. Есть фазовый переход - есть снежинки. Нет - так и не будет. Но она стабилизирует окружающие условия своим существованием. Кристаллизация в снег сглаживает перепад температур. Но его слой отражает энергию обратно в космос и не дает быстро потеплеть.
Сложность уровня 1 появляется, когда возникают условия и после прохождения границы перехода начинает исчезать. Кристалл обозначает, что были или есть условия его роста. Свой рост кристалл не может продолжать без внешних условий.
Сложность Уровня 2 меняет окружающие условия своим существованием. Именно так она и возникла. Только те сочетания сортов атомов, которые ускоряли реакцию образования копий, продолжали существовать, вытесняя не ускоряющие.
Катализаторы химических реакций существовали и в сложностях уровня 1. Но сложность уровня 2 размножала катализаторы, захватывая своими копиями всё доступное место. Кроме того, в процессе этого копирования, возникали варианты, которые лучше подходят для текущих условий. Например используют примеси, игнорируют ингибиторы (вещества действующие как антикатализаторы). И в таких условиях сложность возрастала. Каждая примесь давала место для отбора вариантов сложности уровня 2, которые эту примесь использовали.
Но способности сложности уровня 2 к преобразованию окружающего мира фазовых переходов были ограничены. Грязные лужи заканчивались рано или поздно и все места, пригодные для покрытия слоем собственных копий тоже заканчивались. Что бы двигаться дальше, надо было усложнится.
Сложность уровня 3 возникла, когда системы ДНК-РНК-белок-репликаторов слипшихся в обособленный организм - самовоспроизводящуюся клетку обособились от окружающего мира и вели копирование себя в подходящем для своих катализаторов окружении. Свойства среды внутри отдельного существа сложности уровня 3 соответствовала той грязной луже, где зародилась сложность уровня 2, породившая следующий уровень сложности.
Такие обособленные существа успешно распространялись по миру фазовых переходов, случайным образом перемещаяя свои копии не расползанием пленки копий по подходящему субстрату, а не уничтожаясь при перемещении переменами внешних условий. Эти существа стали Надсущностями по отношению к недосуществам-сущностям сложности уровня 2. Вот такие Надсущности покрывали и покрывают поверхность Земли, толщу вод и недра земной коры на километры вглубь.
Внутри оболочки, созданой из копий сущностей сложности уровня 2 находятся копии сущностей сложности уровня 2, способные копироваться теперь только вместе со всей Надсущностью.
Еда и копирование разделились. Копирование стало актом размножения. Но смерть еще не предусмотрена в этой Надсущности. Надсущности размножаются копированием себя, перенося в будущее все, содержащиеся в ней копии. Надсущности могут быть уничтожены изменением внешних условий, атакой других Надсущностей или попаданием внутрь Надсущности формы смерти, которая использует копировальный аппарат Надсущности для собственных нужд. Но как таковой, предопределенной круговоротом существования Надсущности, смерти нет.
Сразу после своего появления Надсущности могли есть сообща, но каждый раз колониальное поведение, достигая определенного уровня останавливалось в развитии. Обособленная клетка не отдавала ничего «на общее дело», кроме отходов своей еды. Это и было пределом Надсущности, которой является Существо - сложность уровня 3.
С таким поведением до космоса не добраться.
Хотя в космосе находят фоссилии подобных Надсущностей, это всего лишь загрязнение космоса и соседних с Землей планет окаменелостями и мумиями земных сложностей.
Так сложность за пределы места своего создания не распространяется. Потому, например, что отдельно от остальных сложностей, окружающих её в местообитании, существовать долго не получится. Что бы там не фантазировали фантазеры, переносить на новое местообитание надо весь биом. Сложность триллионы циклов приспосабливавшаяся к окружающему её миру самостоятельно не покроет своими копиями что-то существенно отличающееся от этого. А космос велик и до близких по условиям мест лежит пустота в основном. А то, что не пустота, то несет смерть от радиации или голода.
Сложности уровня 2 - незаметные ныне вокруг нас сущности, вполне могут оказаться пределом сложности для планет, где нет мест с фазовыми переходами материи, такими как на поверхности Земли.
На поверхности Земли одновременно существуют три фазовых состояния материи - твердое, жидкое и газообразное. И условия эти постоянно меняются.
В далеком прошлом, когда на Земле только-только наступила Архейская эра , такие условия могли быть на Венере (а могли и не быть) и на Марсе (открытая текучая вода была точно, но вот не были ли потоки воды на Марсе подледниковыми?). Куда делись сложности уровня 2 и сложности уровня 3, усложнившиеся там, пытаются понять учёные.
Подобное место есть еще на Титане, спутнике Сатурна
и, возможно, есть на Венере. Но на Титане слишком холодно
При повышении температуры на каждые 10 градусов константа скорости гомогенной элементарной реакции увеличивается в два-четыре раза.
На Земле условно 220-320 Кельвин, а на Титане около 100 Кельвин. То есть реакции там идут в десятки тысяч раз медленнее, чем на поверхности Земли.
Следует помнить, что правило Вант-Гоффа применимо только для реакций с энергией активации 60-120 кДж/моль в температурном диапазоне 10-400 °C. Правилу Вант-Гоффа также не подчиняются реакции, в которых принимают участие громоздкие молекулы, например, белки в биологических системах.
А на Венере, наоборот, перегрев.
И лужи расплавленного свинца на поверхности плохо подходят для выращивания водорослей. Слой сернокислотных облаков с температурой и давлением, близким к тем, что на поверхности Земли, на Венере находится на высоте более 50 километров и постоянно перемешивается струйными течениями в сверхротирующей атмосфере, затаскивая возможные частички сложностей то в горячий нижележащий слой, то в разреженный и переоблученный вышележащий.
Европа, спутник Юпитера и Энцелад, спутник Сатурна, - места, где видно водяные гейзеры
это не совсем то, что нужно для появления сложности уровня 3. Сложности уровня 2 в подледном океане могут завестись в "карманах"-пузырях подо льдом, например,
, где есть все три состояния материи. Но это не ежедневно пересыхающие лужи грязи, как было на поверхности Земли в Гадейском Эоне , а "пещеры" в воде с неизменными условиями. То есть даже если там теплее, чем на Титане, (где вместо жидкой воды жидкий метан, а вода есть только в виде ледяных "скал"), то и тогда там не бывает "пересыхающих луж" и ультрафиолета, например. То есть не будет тех условий, в которых завелись сложности уровня 2 земного типа.
Неизменность условий ставит первый "великий фильтр " на пути возникновения сложностей уровня 2 и уровня 3.
Можно предположить, что там, где на планетах можно увидеть открытую воду, там сложности уровня 2 заведутся обязательно и успеют усложниться до уровня 3. На Земле это и произошло.
Уже сейчас исследователи экзопланет могут определить, есть ли на наблюдаемой планете места с такими же условиями, как на Земле. Но пока таких планет не обнаружено.
Те экзопланеты, которые мы смогли отнаблюдать, не попадают в достоверное состояние "открытая вода и суша безо льда"
GJ 273 (HIP 36208)
Luyten b или GJ 273b
масса
2,89 (± 0,26) [1] M Земля
Средняя плотность
6,45 г/см 3
Температура
259 К (-14 ° С, 7 ° F) [2]
Суперземля. Точнее супервенера. Слишком тяжелая. Океанида. Суши нет. Атмосфера переразогрета, а для такой тяжелой планеты звезда не сдует атмосферу до земных параметров.
Teegarden (GAT 1370 )
Планеты не транзитные, так что их массы имеют слишком большой разброс оценки:
Планета
Масса, M⊕
Параметры орбиты
Температуры на поверхности, °С
Инсоляция
Индекс подобия Земле
Большая полуось, а.е.
Период, дней
b
1,25+0,68
−0,22[16]
0,0252+0,0008
−0,0009
4,9100 ± 0,0014
0-50
1,15 ± 0,08
0,94
c
1,33+0,71
−0,25[17]
0,0443+0,0014
−0,0015
11,409 ± 0,009
-47
0,37 ± 0,03
0,8
Teegarden b
"ПочтиЗемля" на "орбите Венеры". Формально в обитаемой зоне. Но масса делает её венероподобной.
Teegarden c
"ПочтиЗемля" за "орбитой Марса". Атмосферу, конечно, могло сдуть вспышками звезды. Но звезда - ультрахолодный красный карлик. Так что это подходящий кандидат на условия зарождения на поверхности сложностей уровня 2.
Несмотря на то, что формально вне обитаемой зоны
TRAPPIST-1
TRAPPIST-1 e
В критерий "открытая вода и суша безо льда" едва натягивается. Но условий зарождения жизни как на Земле не было. Красные карлики сильно сдувают атмосферы со своих планет. Условия для жизни сейчас на ней самые удачные среди всех изученных экзопланет. Надо только получить спектры её атмосферы. Телескоп Вебба уже пробует.
Остальные тысячи подтвержденных экзопланет ничего лучше не показывают. Мы не видим аналогов Земли у более спокойных звезд, чем красные карлики, с более широкими зонами обитаемости. Не хватает чувствительности телескопов. Но это не значит, что их нет у тех звезд, которые не показывают нам признаки планет на тех орбитах, которые мы можем разглядеть.
Будем искать...(тм)