Отправка зондов по всей Солнечной системе, а также марсоходов и посадочных модулей на Марс — это недешевое и непростое занятие, однако поиск жизни за пределами Земли является ключевой причиной. Мысль о том, что Земля может быть единственной планетой, на которой существует жизнь, вызывает тревогу.

Поиски жизни сосредоточены на Марсе и ледяных спутниках Солнечной системы. Венера, хотя и кажется негостеприимной, привлекает некоторое внимание. Эта планета земного типа схожа с Землей по размеру, массе и составу.

Обе планеты находятся в обитаемой зоне, хотя многие утверждают, что Венера только формально располагается в ней. Климат на этих планетах резко различается: Земля остается пригодной для жизни, в то время как на Венере наблюдается экстремальный парниковый эффект. Таким образом, Венера может дать представление о том, как каменистые планеты, несмотря на сходство, могут значительно отличаться.

На конференции по лунным и планетарным наукам в 2025 году была представлена работа, в которой рассматривалось уравнение, аналогичное уравнению Дрейка. Это уравнение может помочь оценить шансы на существование жизни на Венере и выяснить, что такие находки могут рассказать о других планетах.

Презентация называется «Вероятность существования жизни на экзопланетах: уравнение для Венеры и неизвестные аспекты других миров». Ведущим автором работы является Диана Джентри, директор Лаборатории аэробиологии Эймса, которая является частью Исследовательского центра Эймса НАСА.

Как и в случае с уравнением Дрейка, у ученых нет возможности точно заполнить все параметры, поскольку обе модели — уравнение Дрейка (УД) и уравнение жизни на Венере (УЖВ) — служат инструментами для размышлений о возможности существования жизни как в галактике в целом, так и на Венере в частности. Параметры, входящие в уравнение, не являются фиксированными и могут изменяться со временем, что делает УЖВ основой для анализа вероятности существования жизни в разные исторические периоды: прошлое, настоящее и будущее.

«Основная цель УЖВ состоит в том, чтобы предоставить рамки для оценки вероятности выживания, основываясь на показателях, которые можно ограничить или количественно оценить с помощью наблюдений, экспериментов и моделирования», — утверждают авторы.

Существует множество неразрешенных вопросов о прошлом Венеры, но ученые кое-что выяснили. По всей видимости, на этой планете когда-то существовал более теплый период, когда могли формироваться границы между сушей и водой — условия, необходимые для возникновения жизни. Этот временной отрезок совпал с поздним гадейским и ранним архейским периодом на Земле.

Это ведет к противоречивой идее: возможно, если на Венере когда-либо существовали простые формы жизни, они могли бы до сих пор существовать в облаках планеты. На высоте около 50 км температура и давление здесь аналогичны таковым на Земле.

Подобно УД, УЖВ основан на ключевых параметрах, однако, в отличие от УД, который учитывает восемь параметров, УЖВ рассматривает всего три: происхождение, надежность и непрерывность. Уравнение УЖВ выглядит так: L=OxRxC.

L — это вероятность существования жизни в заданный момент времени; O (происхождение) — вероятность возникновения жизни до указанного момента; R (устойчивость) — потенциальный размер и разнообразие биосферы с течением времени; и C (непрерывность) — вероятность того, что условия, благоприятные для жизни, сохранялись как пространственно, так и во времени до исследуемого момента.

Авторы подчеркивают, что данное уравнение не зависит от типа жизни или ее масштабов, и все учитываемые факторы варьируются от 0, что означает отсутствие шансов, до 1, что указывает на полную определенность.

Каждая переменная затрагивает разные аспекты, и при их формировании учитываются различные факторы.

• Вероятность возникновения жизни в результате абиогенеза.
• Вероятность панспермии, которая зависит от наличия жизни в других частях звездной системы и динамики межпланетного переноса веществ.
• Вероятность одновременного возникновения нескольких процессов, таких как абиогенез и панспермия,
• Вероятность распространения жизни за пределы мест ее первоначального появления.

Некоторые из этих факторов сложно количественно оценить, например, вероятность успешного прорыва жизни. Известно, что жизнь на Земле распространилась достаточно быстро, но подробности этого процесса остаются неясными. Происхождение является единственным постоянным фактором в модели УЖВ, принимающим значения либо 0, либо 1.

Параметр R, отражающий устойчивость экосистемы, зависит от наличия ключевых питательных веществ, таких как углерод, водород, азот, кислород, фосфор и сера, а также от доступной энергии. На Венере, например, доступность этих элементов существенно ухудшилась после исчезновения границ между сушей и водой, что негативно сказалось на устойчивости экосистемы. Чем разнообразнее жизнь и больше занято экологических ниш, тем выше вероятность ее выживания в изменяющихся условиях. Низкое значение R указывает на хрупкость биосферы и ее уязвимость к вымиранию под воздействием различных угроз.

Карл Саган отмечал, что Земля является местом, наполненным жизнью. Это высокое значение устойчивости (R) объясняет, почему наша планета существует по сей день. Жизнь на Земле была достаточно разнообразной и распространенной, чтобы пережить несколько массовых вымираний, включая столкновения с астероидами и различные климатические катастрофы, которые произошли на ранних этапах ее истории.

Непрерывность существования жизни зависит от множества факторов, включая стабильность и продолжительность жизни звезды, орбитальную стабильность планеты, геологическую устойчивость и переработку питательных веществ. Также важна вероятность крупных разрушительных событий, таких как длительный вулканизм или крупные столкновения. Последний фактор — это биогенная нестабильность, когда великое кислородное событие, сыграло значительную роль в изменении химического состава атмосферы и океанов.

Некоторые факторы, определяющие жизнь на планетах, такие как продолжительность жизни звезд и орбиты планет, изучены достаточно хорошо. Однако другие, например, биогенная нестабильность, трудноизучаема. Было ли на Земле полное вымирание неизвестно, но теоретически это возможно, ученые не могут с уверенностью сказать, сохранялась ли жизнь на планете непрерывно или была уничтожена, прежде чем возродиться вновь.

Проблема, с которой сталкиваются исследования, заключается в том, что у человечества есть лишь один пример зарождения жизни, а именно Земля. Несмотря на это ограничение, знания о происхождении и эволюции жизни на планете могут служить основой для поиска неизвестных аспектов жизни на других мирах. Понимание УЖВ позволяет расширить горизонты исследования возможностей жизни за пределами Земли.

Как считалось ранее, Венера могла бы быть второй планетой Солнечной системой с условиями, пригодными для жизни. Ученые предполагали, что до того, как атмосфера на Венере стала токсичной, на ее поверхности были океаны. Новое исследование противоречит этой гипотезе.