Странствующие по Вселенной планеты-изгои могут быть обитаемы, – ученые

Директор Обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико и президент Института SETI Фрэнк Дрейк в 1961 году вывел уравнение, которое положило начало новой эре происков внеземного разума. Уравнение давало оценку того, сколько может существовать внеземных цивилизаций в галактике, пишет Discovermagazine.

Но спустя десятилетия Дрейк признал, что его оценки были слишком консервативными. Среди слишком строгих рамок уравнения было и обязательное условие: обитаемый мир должен вращаться вокруг звезды. Таким образом, планеты-изгои не могли рассматриваться как потенциальные кандидаты.

Холодные и темные миры, которые иногда называют "галактическим кочевниками" или "планетами-изгоями" странствуют по космосу в полном одиночестве, без солнечных систем и даже родительских звезд. Давным-давно планеты образовались вокруг звезды, но по каким-то причинам были выброшены в космос. По галактикам блуждают миллиарды планет-изгоев, по оценкам астроном, на каждую звезду может приходиться по одной такой планете.

Поиск жизни в таких холодных и пустынных условиях может показаться бессмысленным, но за последние два десятилетия астрономы открыли ряд возможных сценариев. Они делают жизнь возможной на планетах без звезды.

Помимо Златовласки

Существует множество ингредиентов для развития жизни, но есть два наиболее важных. Во-первых, это жидкость, которая помогает транспортировать минералы и другие жизненно важные вещества между клетками. Во-вторых, наличие источника энергии, который организмы могут собираться, чтобы поддерживать жизнь и рост.

Земля достаточно близка к звезде, чтобы иметь океаны жидкой воды и обильный источник видимого света для фотосинтеза. Если бы земля была ближе к солнцу, свет был бы слишком ярким, а океаны закипели от жары. Если бы наша планета была дальше от звезды, то океаны бы замерзли, а растения не смогли получать достаточно света.

Как видно, Земля идеально расположена в Солнечной системе. Именно такое удачное расположение астрономы называют обитаемой зоной или зоной "Златовласки".

Таким образом, поиск внеземной жизни был сосредоточен на планетах в области "Златовласки". Но многие астрономы считают, что этой стратегии недостает воображения, она излишне ограничивает поиски. Кто сказал, что жизнь должны выглядеть точно также, как на Земле?

Массачусетского технологического института и эксперт по поиску экзопланет Сара Сигер считает, что людям следует расширить свои представления о пригодности планет для жизни.

"Куда бы мы ни посмотрели, мы находим ингредиенты для жизни. На нашей планете все эти ингредиенты создали жизнь, значит она должна существовать и в других мирах", – говорит Сигер.

Сигер отмечает, что поиск экзопланет должен выйти за пределы обитаемой зоны.

Профессор Технологического института Флориды Манасви Лингам пошел еще дальше. Он задался вопросом: почему вообще планета должна вращаться вокруг звезды? Может ли планета-изгой породить жизнь?

Лингам и его коллега из Гарварда Ави Леб занимаются исследованием этого вопроса. Они пришли к выводу, что жизнь может выжить на планете-изгое в океанах под внешним слоем льда.

Защитный слой льда мог образоваться, если бы планета, похожая на землю, была выброшена с орбиты Солнца. Холод межзвездного пространства превратил океаны в лед. Но этот ледяной слой мог бы изолировать внутреннюю часть планеты от холодной окружающей среды, как одеяло планетарных масштабов. При этом, глубоко в ядре планеты будут продолжаться процессы выделяющие тепло, согревая ее изнутри.

Комбинация внешней изоляции и внутреннего обогрева может полностью защитить океаны от замерзания. Если бы Земля была выброшена сейчас, то активности ядра, вероятно, было бы недостаточно, чтобы поддерживать океаны жидкими. Но Лингам и Леб считают, что если бы Земля была изгнана вскоре после образования, когда в ядре было больше геотермальной активности, тогда океаны могли бы выжить.

И это не единственный вариант для планет-изгоев. Например, если у планеты будет плотная водородная атмосфера, она позволит жидкости существовать даже на поверхности, а не под толстым ледяным покровом. Также планеты, выброшенные с орбиты вместе с луной, могут оставаться теплыми за счет трения, вызванного приливными силами.

"Но есть еще один недостающий фактор, а именно: откуда организмы будут брать энергию для метаболизма?", – говорит Лингам.

Некоторые галактики испускают интенсивное излучение, когда вещество падает в сверхмассивные черные дыры в их центрах. Если планета-изгой будет находиться рядом с этим центром, так называемым галактическим ядром, то она сможет использовать излучение для обеспечения фотосинтеза.

Лингам обнаружил, что существует баланс между пользой от такой излучения (фотосинтез) и вредом (УФ-излучение) для клеток. Но ряд щитов, таких как почва или океанская вода, могут защитить жизнь от ультрафиолетового излучения, пропуская при это достаточно видимого света для фотосинтеза.

По подсчетам ученого, активное галактическое ядро может поддерживать жизнь на планетах-изгоях, которые находятся менее чем в 1000 световых лет от центра галактики. Для сравнения, Земля находится менее чем в 25 тыс. световых лет от центра Млечного Пути.

Другой вопрос заключается в том, сможем ли мы обнаружить жизнь на таких планетах. Очевидно, что ученые не смогут использовать свет родительской звезды, как это делается при поисках экзопланет.

"Это поиск для будущих поколений, он очень сложен", – говорит Сигер.

Такое открытие может пролить свет на скрытое изобилие и разнообразие организмов во всей вселенной. Возможно, жизнь – это не просто счастливая случайность, которая возникает идеальных условиях Златовласки, может быть, это неизбежность.