RW Space

В августе 2016 года астрономы из Европейской Южной Обсерватории (ESO) объявили об открытии экзопланеты в соседней системе Проксима Центавра. Новость была встречена с большим волнением, так как это была ближайшая к нашей Солнечной системе скалистая планета, которая также вращалась в пределах обитаемой зоны ее звезды.

С тех пор были проведены многочисленные исследования, чтобы определить, может ли эта планета действительно поддерживать жизнь.

К сожалению, большая часть исследований показала, что вероятность обитаемости очень низкая.

Однако, используя в качестве примера формы жизни ранней Земли, новое исследование, проведенное учеными из Института Карла Сагана (CSI), показывает, что у жизни есть шансы на Проксима b.

Исследование, которое недавно появилось в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества, было проведено Джеком О’Мэлли-Джеймсом и Лизой Калтенеггер — научным сотрудником и директором Института Карла Сагана в Корнелльском университете.

Вместе они изучили уровни поверхностного ультрафиолетового потока, которые будут испытывать планеты, вращающиеся вокруг звезд M-типа (красный карлик), и сравнили их с условиями на древней Земле.

Потенциальная пригодность для жизни систем красных карликов – вопрос, который ученые обсуждали в течение многих десятилетий. С одной стороны, у них есть ряд обнадеживающих признаков, не последним из которых является их общность.

По сути, красные карлики являются наиболее распространенным типом звезд во Вселенной, на которые приходится 85 процентов звезд только в Млечном Пути.

Они также имеют наибольшую продолжительность жизни, которая может длиться триллионы лет. Наконец, что не менее важно, они, похоже, являются наиболее вероятными звездами обладающими системами каменистых планет.

Об этом свидетельствует огромное количество каменистых планет, обнаруженных вокруг соседних звезд красных карликов в последние годы, таких как Proxima b, Ross 128b, LHS 1140b, Gliese 667Cc, GJ 536, семь скалистых планет, вращающихся вокруг TRAPPIST-1.

Тем не менее, красные карликовые звезды также создают много препятствий для обитаемости, не в последнюю очередь из-за их изменчивой и нестабильной природы. Как объяснил О’Мэлли-Джеймс:

«Главным препятствием для обитаемости этих миров является активность их звезд-хозяев. Звездные вспышки могут омывать эти планеты высокими уровнями вредного излучения. Более того, в течение более длительных периодов времени наступает рентгеновское излучение».

В течение нескольких поколений ученые боролись с вопросами относительно обитаемости планет, которые вращаются вокруг звезд красных карликов.

В отличие от нашего Солнца, эти ультра-холодные карликовые звезды с низкой массой изменчивы, нестабильны и подвержены вспышкам. Эти вспышки испускают много ультрафиолетового излучения высокой энергии, которое вредно для жизни, какой мы ее знаем, и способно разрушить атмосферу планеты.

Чтобы определить, может ли жизнь зародиться в таких условиях, О’Мэлли-Джеймс и Калтенеггер рассмотрели, какие были условия на планете Земля примерно 4 миллиарда лет назад.

В то время поверхность Земли была враждебна к жизни. В дополнение к вулканической активности и токсичной атмосфере ландшафт подвергался облучению ультрафиолетовым излучением, что похоже на то, что сегодня испытывают планеты, вращающиеся вокруг звезд типа М.

«Неудивительным результатом стало то, что уровни поверхностного ультрафиолетового излучения были выше, чем мы наблюдаем сегодня на Земле. Однако интересным результатом было то, что уровни ультрафиолетового излучения, даже для планет вокруг наиболее активных звезд, были ниже, чем у Земли в период ее молодости. Мы знаем, что молодая Земля поддерживала жизнь, поэтому вероятность жизни на планетах в звездных системах красных карликов может быть не такой уж низкой».

По сути, это означает, что жизнь может существовать на соседних планетах, таких как Проксима b, прямо сейчас, несмотря на то, что она подвергается воздействию жесткой радиации. Если принять во внимание возраст Проксимы Центавра — 4,853 миллиарда лет, что примерно на 200 миллионов лет старше нашего Солнца, — случай возможной обитаемости может стать еще более интригующим.

Текущий научный консенсус заключается в том, что первые формы жизни на Земле появились через миллиард лет после образования планеты (3,5 миллиарда лет назад). Если предположить, что Проксима b сформировалась из протопланетного диска вскоре после рождения Проксимы Центавра, у жизни было бы достаточно времени, чтобы не только появиться, но и получить существенное развитие.

Хотя эта жизнь может состоять только из одноклеточных организмов, тем это обнадеживает. Помимо сообщения нам, что вполне может существовать жизнь за пределами нашей Солнечной системы, и на близлежащих планетах она предоставляет ученым ограничения на то, какой тип биосигнатур может быть различим при их изучении. Как заключил О’Мэлли-Джеймс:

«Результаты этого исследования дают основание сосредоточиться на изучении жизни на Земле несколько миллиардов лет назад — мире одноклеточных микробов — прокариот — которые жили при высоких уровнях ультрафиолетового излучения. Эта древняя биосфера может иметь наилучшие совпадения с условиями на обитаемых планетах вокруг активных M-звезд, и дать нам лучшие подсказки в нашем поиске жизни в этих звездных системах».