Планета на песке
Песчаные черви фантастической Дюны – существа за пределами нашей биологии. Возможно, этот инвазивный вид прибыл из иной галактики и изменил подходящую планету под себя, превратив ее в пустыню. Попробуем разобраться в биологии Шаи-Хулуда, климатической истории Арракиса и химии загадочного меланжа.
В будущем, придуманном Фрэнком Гербертом в 1960-х, человечество достигло небывалого прогресса, одержало победу в тяжелой войне с машинами и расселилось по бесчисленным мирам. Один из них – планета Арракис, которую местные жители называют Дюной, – имеет ключевое значение для цивилизации: только здесь можно добыть меланж, или спайс, – вещество, обладающее уникальными психоактивными свойствами. Оно позволяет навигаторам межзвездных флотов погружаться в транс, чтобы прокладывать маршруты, поддерживая связность галактической империи, и продлевает жизнь обычным людям. Неудивительно, что именно на Дюне разворачиваются события, описанные в космической саге.
Первые книги серии рассказывают о событиях, происходящих примерно через 20 тыс. лет. Арракис считается планетой малонаселенной: для жизни она пригодна слабо. Большая часть ее поверхности – «бесплодный камень, дюны, вихрящаяся пыль, не нанесенная по-настоящему на карты Дикая Пустыня, сухая и мертвая». Но так было не всегда. Еще жива память о днях, когда Дюну уместнее было бы назвать Волной: планета тогда почти полностью скрывалась под водой. Астрономы не сомневаются в существовании подобных миров. Их поверхность могут покрывать океаны глубиной в десятки, а то и сотни километров. По некоторым расчетам, таких планет должно быть множество, и уже найдено несколько подходящих кандидатов.
Моделирование показывает, что базовые характеристики миров-океанов не слишком отличаются от Земли. Чтобы сохранить большой объем жидкой влаги, планеты должны иметь твердую оболочку, находиться на умеренном отдалении от звезды и сохранять плотную атмосферу. А для удержания воздушных масс нужна приличная гравитация и глобальное магнитное поле, возникающее из-за течений в полужидком, насыщенном железом ядре. По-видимому, все это имеется и на Арракисе. Некоторые особенности планеты фанаты Фрэнка Герберта отыскали на страницах его книг, относительно иных сделали разумные предположения. Всю собранную информацию включили в отдельную книгу, «Энциклопедию Дюны», впервые опубликованную в 1984 году.
Эпоха воды
Итак, считается, что размеры, расстояние до звезды и прочие базовые характеристики Арракиса почти идентичны земным.
Отталкиваясь от этих рассуждений, группа палеоклиматологов из Бристольского университета провела моделирование климата молодой планеты в эпоху, когда океан покрывал более 90% ее поверхности. Такие расчеты выполняются на основе глобальных климатических моделей, которые описывают процессы в атмосфере и океане с учетом энергии, поступающей от звезды и из недр. Дополняя формулы параметрами, которые учитывают вращение планеты, влияние суши и поверхности льда и т.п., ученые пытаются определить, какой климат был на Земле в разные эпохи, и предсказать его изменения в будущем.
Алекс Фарнсворт и его коллеги применили данный подход к молодому Арракису и выяснили, что при наличии огромного океана средняя годовая температура планеты была на 4 °C ниже, чем в эпоху глобальной пустыни. Это связано с влажностью, которая тогда была примерно в 86 раз выше. Накапливаясь в воздухе, вода приводит к появлению сильной облачности, а на полюсах образует снежные шапки, отражающие немалую часть излучения местного светила, вызывая похолодание. Кроме того, с поверхности океана могли испаряться летучие галогеноводороды, которые быстро реагировали с молекулами озона, снижая объем этого парникового газа в воздухе.