Мираж-Планеты

 

«Мираж-Планеты» могут осложнить поиск внеземной жизни.

Некоторые чужеродные миры могут выглядеть так, как будто они способны содержать  жизнь такую, как мы ее знаем на Земле, но в действительности, на этих  «Мираж-планетах», возможно, шансы для  жизни бесповоротно и давно сожжены. Таким образом, эти планеты могут создавать  трудности для ученых в поисках  подлинных  признаков внеземной жизни, если они существует в другом месте во Вселенной.

В последние 20 лет или около того, астрономы подтвердили существование более 1800 планет вокруг дальних звезд, и вскоре будет доказано о существовании еще тысячи подобных  инопланетных  миров. Особый интерес представляют экзопланеты в обитаемых зонах, в тех регионах вокруг звезд, где просто достаточно тепло для существования жизни, и миры обладают жидкой водой на поверхности.  Где есть жизнь на Земле, практически везде присутствует жидкая вода.

Поиск внеземной жизни часто фокусируется на красных карликах, также известные как «M-карлики», которые являются наиболее распространенным типом звезды во Вселенной. Красные карлики до 50 раз тусклее Солнца, что означает, что их околозвездные жилые  зоны гораздо ближе, чем Земля находится по отношению к Солнцу.

mirag-planets-2

Несмотря на то, что красные карлики являются самыми распространенными звездами Галактики, они и самые малоизученные. Астрономы сталкиваются с трудностями в исследовании свойств звездных пигмеев из-за их низкой светимости. Однако, общие сведения о красных карликах известны ученым уже давно. Масса красного карлика может быть менее одной десятой массы Солнца. Самый крупный представитель маленьких небесных долгожителей весит чуть более половины нашего земного светила. Красные карлики – звезды холодные. Их температура находится в пределах от 2000 градусов Кельвина до 3800 К.

На картинке типы звезд и их температуры поверхности (К) в сравнении с планетой Юпитер:

mirag-planets-4

Известно, что чем больше масса звездного объекта, тем нестабильнее его состояние, тем быстрее протекает в его центре термоядерная реакция и тем выше его температура. Непрекращающиеся ядерные реакции внутри красных карликов начинают идти через миллиарды лет. Это обуславливается слабой гравитацией из-за малой массы холодных звезд. Таким образом, эволюция красных карликов идет заметно медленнее, чем их тяжелых собратьев, истинный возраст маленьких холодных звезд в разы больше, чем массивных небесных светил. Астрономы уверены, что когда погибнут все поколения ярких белых и желтых звезд, в темноте Вселенной тут и там будут тусклыми искрами гореть одинокие красные карлики.

Если также исходить из того, что планеты легче образуются у одиночных звезд, то получится, что количество планет в нашей галактике может оказаться гораздо больше, чем считалось ранее. Соответственно, популяция планет, похожих на Землю, тоже может оказаться довольно многочисленной. Правда, похожесть планеты на нашу Землю будет зависеть от радиуса ее орбиты. Если звезда — красный карлик, то ее «землеподобная» планета должна иметь орбиту небольшого радиуса. Но в этом случае планета из-за действия приливных сил должна замедлить свое вращение вокруг собственной оси таким образом, что она всегда будет повернута к своей звезде только одной стороной (как Луна по отношению к Земле). Получится, что одна сторона планеты будет нагретой, а другая — очень холодной. Но, наверное, самое интересное свойство красных карликов — это их возраст. Красные карлики фактически бессмертны, с момента возникновения Вселенной ни один красный карлик не взорвался, это очень стабильные звезды. Поэтому, если у такой звезды есть одна или несколько планет, то у их обитателей (если таковые там появились) есть масса времени для эволюции.

Наше Солнце не относится к классу красных карликов и рано или поздно оно превратиться в красный гигант, а потом взорвется. Так что человечеству стоит подыскать в качестве «запасного аэродрома» какой-нибудь относительно недалекий красный карлик, имеющий хотя бы одну планету. Ближайший к Земле красный карлик — это звезда «проксима-Центавра». Расстояние до нее составляет ‘всего’ 4,22 световых года. Правда, проксима-Центавра не одинока, она входит в состав тройной звездной системы. Да и неизвестно пока, есть ли у нее подходящая для жизни планета.

К тому же, компьютерное моделирование показало, что на некоторых планетах вокруг красных карликов, возможно, вся имеющаяся вода была сожжена еще в период относительной планетной молодости, но по-прежнему выглядят так, как будто может быть населена жизнью.

Звезды образуются при распаде огромных облаков межзвездного газа. Поскольку  красные карлики имеют низкие массы и, следовательно, более слабые гравитационные поля, у них уходит больше времени на полное разрушение, в отличии от таких  звезд, как солнце, «по заказу многих сотен миллионов лет,» — сказал ведущий автор исследования — Luger, астробиолог университета Вашингтона в Сиэтле.

В первые годы, красные карлики могут быть в десятки, или даже в сотни раз ярче, чем они светятся позже в своей  жизни. «Планеты вокруг этих звезд могут образовываться в течение 10 миллионов лет, так что они находятся на орбитах, когда звезды еще очень яркие,» сказал Luger. «И это не хорошо для жизнедеятельности, так как на этих планетах будет первоначально  очень жарко, с температурой на поверхности, превышающей 1000 градусов Цельсия [1832 градусов по Фаренгейту]. Когда это происходит, ваши океаны выкипают и вся ваша атмосфера превратится в пар.»  В то же время, хотя красные карлики и становятся тусклыми, большая часть света, которую они излучают приходит в спектре ультрафиолетового света и рентгеновских лучей. Это излучения высокой энергии способны разложить воду на составляющие ее атомы водорода и кислорода. Легкий водород покидает атмосферу очень легко, оставляя более тяжелые атомы кислорода. Этот эффект может привести к атмосфере с «содержанием кислорода во много тысяч раз больше, чем в атмосфере Земли,» сказал Luger.

Эти данные свидетельствуют о том, что даже если удаленная планета слишком сухая, чтобы приютить  жизнь, как  на Земле, она может обладать большим содержанием кислорода  — «так много, как вы и ожидали бы, так как кислород обычно рассматривается в качестве индикатора жизни, что потенциально не оправдает наш поиск жизни на этих планетах,  «, сказал Luger.

Как таковые, эти миры могут быть по существу «мираж-планетами.»

«Из-за кислорода они нагнетают к себе интерес, в похожести на Землю издалека, но если вы посмотрите более внимательно, то увидите, что они на самом деле мираж — там просто нет воды», — добавил Luger. — «Таким образом,  эти планеты не только непригодны для жизни, но они могут на самом деле обманывать нас в размышлениях, что они обитаемы.»

mirag-planets-3

Экзопланета проходящая на фоне изображения своей звезды — Красного карлика 

Ученые отметили, что, хотя процессы, которые они обсуждали «угрожают обитаемости планет вокруг звезд малой массы, это, в то же время, и не исключает ее. Мы просто так много не знаем о жизнедеятельности и происхождении жизни во вселенной, что было бы преждевременно делать какие-либо однозначные выводы.»

Тем не менее, Luger сказал, что  исследование является «назидательной историей.» «Земная эволюции планеты вокруг звезд малой массы очень разная,» — сказал он, — «и мы должны иметь это в виду, когда пытаемся оценить потенциал данной планеты в возможности существовании  жизни!»

[по материалам «Space»]

Добавить комментарий