При анализе и оценке экзопланет, пригодных для жизни, астрономы всегда искали «двойников Земли». Но теперь ученые приходят к выводу, что это не вполне правильно. Земные условия не являются эталоном: наша планета лишь умеренно пригодна для жизни, а через пятьсот миллионов лет расширяющееся Солнце сделает ее непригодной для биосферы. С точки зрения эволюции — это не так и долго: Кембрийский взрыв — период, когда на Земле возникла разнообразная сложная жизнь, — случился как раз около пятисот миллионов лет назад.
Астрономы считают, что есть планеты, которые лучше подходят для жизни, чем наша Земля
Ученые приходят к выводу, что Земля — далеко не самый комфортный мир в нашей Галактике. Концепция сверхобитаемых планет предполагает существование суперземель, вращающихся вокруг оранжевых карликов. Такие миры могут обладать более плотной атмосферой, стабильным климатом, огромным количеством мелководных морей и защитным магнитным полем, что создает идеальные условия для эволюции самых сложных форм жизни.
Художественное изображение планеты, вращающейся в зоне обитаемости звезды K-класса. NASA Ames / JPL-Caltech
Звезда K-класса (оранжевый карлик) сгорает намного медленнее нашего Солнца. Если Солнцу отведено около 10 миллиардов лет жизни (из которых половина уже позади), то оранжевые карлики способны стабильно светить от 15 до 45 миллиардов лет. Это дает потенциальной биосфере на сверхобитаемых планетах во много раз больше времени для развития, усложнения и возникновения разумных форм жизни.
Но есть суперземли, превышающие Землю по радиусу на двадцать-тридцать процентов и имеющие вдвое большую массу. Они способны сохранять жидкую воду и атмосферу значительно дольше. Сильная гравитация сглаживает рельеф, превращая поверхность в архипелаги с мелководными морями, где процветают разнообразные организмы. Важнейшим фактором выступают и родительские звезды: оранжевые карлики светят стабильно десятки миллиардов лет, давая эволюции колоссальный запас времени.
На инфографике сравниваются характеристики трех классов звезд в нашей галактике: звезды, похожие на Солнце, относятся к классу G; звезды, менее массивные и более холодные, чем наше Солнце, — это карлики класса K; а еще более тусклые и холодные звезды — красные карлики класса M.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Сравнение звезд трех классов на инфорграфике. На этой инфографике сравниваются характеристики трех классов звезд в нашей галактике: звезды, похожие на Солнце, относятся к классу G; звезды, менее массивные и более холодные, чем наше Солнце, — это карлики класса K; а еще более тусклые и холодные звезды — красные карлики класса M. На графике звезды сравниваются по нескольким важным параметрам. Зоны обитаемости, потенциально способные поддерживать жизнь на планетах, шире у более горячих звезд. Продолжительность жизни красных карликов класса M может превышать 100 миллиардов лет. Возраст карликов класса K может варьироваться от 15 до 45 миллиардов лет. А наше Солнце просуществует всего 10 миллиардов лет. Относительное количество вредного излучения (для жизни в том виде, в каком мы ее знаем), испускаемого звездами, может быть в 80–500 раз интенсивнее у красных карликов класса M по сравнению с нашим Солнцем, но лишь в 5–25 раз интенсивнее у оранжевых карликов класса K. Красные карлики составляют основную часть популяции Млечного Пути — около 73%. Звезды, подобные Солнцу, составляют всего 6% популяции, а карлики класса K — 13%. Если учесть все эти четыре переменные, наиболее подходящими звездами для потенциального существования развитых форм жизни являются карлики класса K.
Сверхобитаемые миры и перспективы их обнаружения
Сигма Дракона, официальное название которой — Альсафи, представляет собой звезду главной последовательности K-класса.
Наблюдения подтверждают, что фотосинтез возможен при свете оранжевых звезд, причем земные растения при таком освещении растут даже быстрее, чем под Солнцем. В будущем астрономы рассчитывают подробно изучить атмосферы таких планет. Хотя первые найденные миры у красных карликов оказались лишенными атмосферы из-за вспышек, оранжевые карлики создают гораздо более мягкие условия для развития жизни.
Космический телескоп PLATO, запуск которого запланирован на 2027 год, должен обнаружить первые подходящие планеты-кандидаты у оранжевых карликов. В дальнейшем спектральный анализ их атмосфер проведут с помощью строящегося Чрезвычайно большого телескопа и будущей обсерватории NASA Habitable Worlds Observatory, что позволит найти химические следы жизни на далеких суперземлях, вращающихся у оранжевых карликов.
«Сегодня человечество ищет землеподобные планеты, похожие на Землю. Но в этом сказывает определенный антропоцентрический уклон. Конечно, Земля особенная для нас. Но с универсальной точки зрения, почему она должна быть эталоном?» — говорит Рене Хеллер, астроном из Института исследований Солнечной системы Макса Планка.
Загружаем