Жизнь с одной стороны
Рисунок планеты, с одной стороны покрытой льдами (space.com)
Вопрос об обитаемости планет, захваченных приливными силами, чрезвычайно важен при поиске внеземной жизни.
Такие планеты мы очень часто находим около красных карликов. Эти звезды обычно в пять раз легче Солнца и в пятьдесят раз тусклее. Казалось бы, нет смысла обращать внимание на такие невзрачные и непохожие на Солнце звезды.
Но сделать так не выйдет, ведь красные карлики - самые многочисленные звезды в Млечном пути, а их вклад в общий массив звезд Вселенной оценивается в 70%. Исключив эти звезды из поисков внеземной жизни, мы сразу снизим шансы на успех. Более того, в результатах орбитального телескопа Кеплер примерно половина красных карликов имеет твердые планеты размером от половины до четырех земных.
При поиске внеземной жизни нам приходится исходить из критериев, накладываемых на перенесенную на другую планету земную жизнь, ведь мы ничего не знаем о других формах жизни. Поэтому первое, на что обращается внимание - наличие на планете воды, тем более что пока что это один из немногих факторов, доступных для анализа.
Планета должна быть внутри зоны обитания - области вокруг звезды, где вода не замерзает и не испаряется. Конечно, при этом не учитываются другие факторы - например, парниковые газы, сделавшие Венеру сухой планетой. Из-за них внутри зоны обитания мир может оказаться лишенным воды, а вне - наоборот, покрытым океанами. Тем не менее, пока что инструмент зоны обитания более универсальный, а главное - применимый.
Когда речь заходит о красном карлике, его зона обитания оказывается очень маленькой и расположенной близко к звезде, ведь излучение светила слабо. В этом есть один серьезный плюс.
Планета, находящаяся внутри такой зоны обитания, становится легкой добычей Кеплера благодаря частому проходу перед звездой (телескоп должен заметить три периодических прохода для констатации кандидата в экзопланеты). Есть, однако, и недостаток. Расположенная близко к звезде планета оказывается захваченной приливными силами.
Яркость звезды в 50 раз меньше солнечной, но размер - всего в 5, так что гравитационное поле действует на планеты в зоне обитания намного сильнее, чем у солнцеподобных звезд. «В результате они все время обращены к звезде одной стороной, как Луна к Земле, - говорит сотрудник Политехнического института Ренсселера Дэниел Ангерхаусен. - На одной стороне планеты всегда день, на другой - ночь».
Обратная сторона такой планеты может быть покрыта ледяной коркой, а обращенная к светилу - океаном. «Для меня такая планета станет еще одним примером удивительных вещей, находимых нами в космосе, - говорит Ангерхаусен. - По части экзопланет мы уже обнаружили горячие Юпитеры, планеты с большим эксцентриситетом, загорающиеся как кометы при приближении к звезде, или испаряющиеся Меркурии. И все это было открыто за 10-20 лет.
Идея о поиске жизни около захваченной приливными силами планеты получила мощный толчок при открытии планеты Глизе 581g, одной из первый расположенных внутри зоны обитания, да еще и находящейся на расстоянии всего 20 световых лет.
Такие планеты могут стать и первыми, изучаемыми прямыми наблюдениями за счет особенностей, вносимых четким разделением дня и ночи на двух половинах планеты. Пока же приходится ограничиваться моделированием условий на застывших мирах, чтобы хотя бы численно показать их возможную обитаемость. Именно на это направлена работа Ангерхаусена.
За счет моделирования различных параметров экзопланет - массы, расстояния до звезды, количества получаемого тепла, силы магнитного поля, плотности и количества воды - можно выделить крайние случаи, в которых нет смысла искать жизнь на планете, и наиболее благоприятные сценарии, для которых можно заняться разработкой методов наблюдения планет.
Например, находящаяся слишком близко (в зоне обитания) к звезде и имеющая значительные запасы воды планета может оказаться полностью покрытой океаном, что считается неблагоприятным для образования развитой цивилизации.
Тем не менее, жизнь в этом океаны может существовать, хотя ей придется бороться с особенными условиями, накладываемые приливными силами. Вода океана в ближайшей к звезде точке должна быть теплее, чем в других местах, а ледяная шапка на обратной стороне может немного отступить под напором теплой воды.
Место встречи океана и льда может оказаться благоприятным для жизни, во всяком случае на Земле можно изучить поведение микробов в Антарктике, чтобы получить представление о возможной жизни на далеком мире. Эти организмы можно подвергнуть и лабораторным испытаниям, моделируя в них условия на экзопланете.
Пока что основную опасность для возможной жизни около красных карликов представляют не условия на планете, а выкрутасы звезды. В течение своей в целом тихой жизни карлики могут развивать кратковременную активность, усиливая свое излучение, в особенности ультрафиолетовое.
Эта компонента может усилиться в 100-10000 раз, легко стерилизуя поверхность близлежащей планеты. Если даже каким-то организмам удастся укрыться от излучения, сопровождающий его мощный солнечный ветер легко оставит планету без атмосферы.
Возможные скачки излучения красных карликов поддаются изучению, и розыски в уже собранных архивах помогут понять, какой силы должно быть магнитное поле планеты, чтобы оно защитило хотя бы часть живых организмов и сохранило хотя бы минимальную атмосферу.
Условия на планете около красного карлика могут быть устойчивы в течение времени, достаточного для образования жизни и тем более для ее эволюции до высокоорганизованных разумных существ.
Космос-Журнал По материалам space.com
--------------------------------------
Еще по теме:
Науке доподлинно не известно
Космическая бутылка
Осталось собрать
Не мытьем, так катаньем
Долететь до Марса
Все самое интересное о космосе здесь - ru_deep_space