Астрономы сформировали список из 24 планет, которые могут лучше подходить для развития сложной многоклеточной жизни, чем наша собственная.
Подробности изложены в научной статье, опубликованной в журнале Astrobiology.
Внеземной рай
Уже в ближайшие годы в строй вступят телескопы, которые позволят подробно изучать экзопланеты. На сегодняшний день открыто более четырёх тысяч миров, и астрономы постоянно находят новые. Естественно, что учёные не смогут тщательно изучить каждый из них (по крайней мере, пока к этому делу не подключится искусственный интеллект). Значит, пока нужно сосредоточиться на самых интересных планетах. А что может быть интереснее внеземной жизни?
Но как же понять, какая экзопланета может иметь биосферу? Ответ на этот вопрос не так прост, как может показаться.
Мы знаем только один обитаемый мир – Землю. И естественно, что наиболее комфортными для живых организмов нам кажутся экзопланеты, похожие на неё. Но, быть может, мы не так уж правы?
Представим себе оленевода, никогда не покидавшего тундры и даже не слышавшего о более тёплых краях. Возможно, он скажет, что именно тундра – самое подходящее для жизни место. Не совершаем ли мы ту же ошибку?
"Мы должны сосредоточиться на определённых планетах, условия на которых наиболее многообещающие для [появления] сложной жизни. Однако мы должны быть осторожны, чтобы не зациклиться на поисках второй Земли, потому что могут быть планеты, которые могут быть более подходящими для жизни, чем наша", – считает первый автор новой статьи Дирк Шульце-Макух (Dirk Schulze-Makuch) из Вашингтонского университета.
Итак, что же может сделать планету более пригодной для развития сложных живых организмов, чем Земля?
Разумеется, стоило бы учитывать множество параметров, например, состав атмосферы и геологическую активность другого мира. Но некоторые из них пока очень трудно или даже невозможно оценить, когда речь идёт о далёких планетах.
Между тем наблюдателей прежде всего интересуют параметры, которые они могли бы установить уже сейчас. Ведь именно по данным ныне действующих телескопов придётся формировать "шорт-листы" объектов для детального изучения в инструменты будущего.
Горячие и влажные
Разумеется, важнейший из таких параметров – температура на планете. Её можно вычислить по светимости звезды и расстоянию от неё до экзопланеты.
Не секрет, что на Земле самым большим биоразнообразием отличаются жаркие и одновременно влажные регионы. Тропический лес богаче видами живых организмов, чем холодная тундра или жаркая, но сухая пустыня.
Средняя температура Земли составляет +14 °C. Авторы считают, что более подходящим для жизни был бы мир со средней температурой +19 °C (разумеется, при обилии воды).
Вероятность возникновения жизни во Вселенной зависит от очень большого числа параметров. Для этого однозначно нужен гостеприимный мир.
Иллюстрация с сайта nasa.gov.
Дать эволюции время
Следующий важный вопрос: сколько времени нужно, чтобы появились сложные организмы? Земле сейчас примерно 4,5 миллиарда лет. Древнейшим следам жизни при этом более 3,8 миллиарда лет, а по некоторым оценкам биосфера должна быть ещё древнее. То есть на нашей планете жизнь возникла, когда планете было менее миллиарда лет.
С другой стороны, только через два миллиарда лет после рождения Земли появились цианобактерии, вырабатывающие кислород, и этот газ начал накапливаться в атмосфере. Ещё 1,7–1,9 миллиарда лет понадобилось, чтобы его содержание достигло современного уровня. И только тогда на сцену вышли макроскопические животные.
Иными словами, Земле потребовалось примерно 3,7 миллиарда лет, или 80% её текущего возраста, чтобы стать подходящим местом для макроскопических животных. К слову, это значительно меньше, чем земной фауне осталось существовать.
Дело в том, что светимость всех звёзд медленно растёт в течение жизни, и Солнце – не исключение. Уже через 1,1 миллиарда лет на Земле станет настолько жарко, что жизнь в её нынешнем виде будет невозможной.
Это значит, что миры, населённые сложными, а тем более разумными существами нужно искать у звёзд, дающих эволюции больше времени. Например, у оранжевых карликов, продолжительность жизни которых в 1,5–3 раза больше, чем у Солнца.
(Отметим, что красные карлики живут ещё дольше, но на них случаются очень мощные и опасные для всего живого вспышки. Оранжевые карлики имеют более спокойный нрав).
При этом за это долгое время планета не должна лишиться атмосферы, которая постепенно утекает в космос. Нужно ей и магнитное поле, защищающее жизнь от космической радиации, а оно генерируется горячими недрами планеты.
То есть экзопланета должна быть достаточно большой, чтобы её гравитация удержала атмосферу в течение многих миллиардов лет, а недра за это время не остыли. По расчётам авторов, оптимальной была бы масса на 10% больше массы Земли.
Экзопланета Kepler-62f расположена в 1200 световых годах от Земли. Но мы можем только гадать, как он выглядит.
Иллюстрация NASA/Ames/JPL-Caltech.
Список претендентов
Итак, те критерии, на которые наблюдатели могут опираться уже сейчас – это температура на планете, возраст системы, класс её солнца и масса экзопланеты.
Исходя из этого, авторы составили список из 24 миров, которые потенциально могут быть более гостеприимны, чем Земля.
Эти объекты они выбирали из перечня так называемых объектов интереса миссии "Кеплер" (Kepler Objects of Interest). В этот список попадают звёзды, у которых знаменитый космический телескоп, предположительно, обнаружил планету.
Однако существование экзопланеты признаётся достоверно установленным, только когда его подтверждают независимые наблюдения на другом инструменте. Только два мира из отобранных авторами двадцати четырёх уже выдержали этот экзамен. Все остальные ещё ждут подтверждения и признания.
Из 24 потенциальных миров 16 имеют возраст 5–8 миллиардов лет, девять обращаются вокруг оранжевых карликов и пять имеют температуру в пределах 9–29 градусов Цельсия. Только одна планета (KOI 5715.01) удовлетворяет всем трём критериям сразу. Впрочем, она, скорее всего, немного холоднее Земли.
Разумеется, среди более чем 4000 известных экзопланет может быть куда больше кандидатов в сверхгостеприимные планеты. Авторы подчёркивают, что их целью было не составить окончательный список, а скорее продемонстрировать принципы его составления.
К слову, ранее Вести.Ru рассказывали о всеобъемлющем руководстве для поиска обитаемых миров и о планете, идеальной для жизни.
