RW Space

Планеты, дрейфующие в межзвездном пространстве без привязки к звезде, которую можно было бы назвать своим домом, все еще могут иметь спутники, достаточно теплые для поддержания жизни, как показало новое исследование.

Благодаря сочетанию плотной водородной атмосферы и внутреннего нагрева, создаваемого приливными напряжениями в результате гравитационного взаимодействия с планетой-хозяином, экзолуна теоретически может поддерживать состояние жидкой воды – основной критерий обитаемости – на протяжении до 4,3 миллиардов человек. лет.

Это почти столько же, сколько нынешний возраст Земли. Достаточно времени для возникновения, развития и развития сложной жизни, говорит группа под руководством астрофизика Дэвида Дальбюдинга из Института внеземной физики Макса Планка в Германии.

Мы обнаружили четкую связь между этими далекими лунами и ранней Землей, где высокие концентрации водорода в результате ударов астероидов могли создать условия для жизни», — Дальбюддинг говорит.

Хотя считается, что планеты обычно формируются вокруг звезд, они не всегда остаются на месте. Первые годы существования планетной системы могут стать гравитационно хаотичными, и моделирование показывает, что значительный процент миров выталкивается в межзвездное пространство.

Эти планеты-изгои очень трудно обнаружить, но ученые считают, что их там много. Если по оценкам 2023 года на каждую звезду приходится от 17 до 21 планеты-изгоя, то число этих блуждающих миров исчисляется триллионами.

Согласно статье 2025 года, эти планеты-изгои – по крайней мере, более крупные – могут образовывать свои собственные системы спутников. Согласно моделированию, мир, выброшенный с орбиты звезды, также может удержаться на ее луне.

Сами по себе планеты-изгои не считаются хорошими местами для поиска жизни. Одним из наиболее важных ингредиентов жизни на Земле является жидкая вода; Нам не известна ни одна форма жизни, которая могла бы существовать без нее.

Чтобы искать жизнь, мы должны сначала найти условия, подходящие для жидкой воды. Мир, дрейфующий в космосе без звезды, которая могла бы согреть его, вряд ли сможет принять такие условия — он слишком, слишком холоден.

Однако звезда — не единственное, что может генерировать тепло, и планета-изгой, сохранившая свою экзолуну, возможно, сможет согреть эту луну. В процессе выброса из звезды орбита экзолуны вокруг планеты-изгоя, скорее всего, будет смещена в сторону более овальной формы.

Это означает, что ее близость к планете меняется по ходу ее орбиты, что создает двухтактные напряжения глубоко во внутренностях экзолуны, которые нагревают ее изнутри.

Этого самого по себе недостаточно для обитаемости. Должен быть еще один ингредиент, который удерживает внутреннее тепло от излучения в космос. Предыдущие модели решили эту проблему с помощью толстой атмосферы углекислого газа, которая действует как одеяло, удерживая тепло внутри.

Однако в чрезвычайно холодных условиях углекислый газ конденсируется, позволяя теплу уходить относительно быстро. Исследование 2023 года показало, что атмосфера из углекислого газа может поддерживать обитаемость экзолуны примерно до 1,6 миллиарда лет.

Этого времени может быть достаточно для возникновения жизни, но недостаточно для дальнейшего развития; жизнь развилась в многоклеточность только через 3 миллиарда лет.

Поэтому Дальбюддинг и его коллеги обратились к альтернативной модели; а что, если бы, спрашивали они, атмосфера состояла бы не из углекислого газа, а из водорода? Водород остается газообразным даже в чрезвычайно холодных условиях и может эффективно удерживать тепло.

Это связано с тем, что, хотя инфракрасное излучение в основном проникает в водород без остановки, в условиях высокого давления молекулы водорода могут сталкиваться друг с другом, создавая комплексы, которые поглощают и улавливают тепловое излучение.

Когда команда смоделировала экзолуны с водородной атмосферой, условия, способствующие образованию жидкой воды, в некоторых случаях оставались стабильными до 4,3 миллиардов лет.

По теме: Далекий космический корабль подтвердил, что Земля обитаема

Конечно, для возникновения и процветания жизни должны быть соблюдены другие условия, но в качестве отправной точки эта работа показывает, что обитаемость экзолун действительно правдоподобна – что звезды не являются обязательным условием для условий, которые могли бы поддерживать жизнь.

В настоящее время у нас нет никаких инструментов, способных исследовать атмосферы этих лун, если мы их найдем, но есть способы проверить эту идею дальше. область теории.

«В будущей работе мы будем исследовать обитаемые конфигурации за пределами атмосферы с преобладанием водорода и проверять, стабильны ли они и могут ли удерживать достаточное количество тепла», — пишут исследователи. «Увеличение сложности модели… позволит нам лучше оценить обитаемость этих невидимых миров».

Результаты были опубликованы в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.