Планети-ізгої, що мандрують по Всесвіту, можуть бути заселені, — учені

Директор Обсерваторії Аресібо в Пуерто-Ріко і президент Інституту SETI Френк Дрейк у 1961 році вивів рівняння, яке поклало початок новій ері підступів позаземного розуму. Рівняння давало оцінку того, скільки може існувати позаземних цивілізацій у галактиці, пише Discovermagazine.

Але через десятиліття Дрейк визнав, що його оцінки були дуже консервативними. Серед занадто строгих рамок рівняння була й обов'язкова умова: населений світ повинен обертатися навколо зірки. Таким чином, планети-ізгої не могли розглядатися як потенційні кандидати.

Холодні і темні світи, які іноді називають "галактичними кочівниками" або "планетами-ізгоями" мандрують по космосу в повній самоті, без сонячних систем і навіть батьківських зірок. Давним-давно планети утворилися навколо зірки, але з якихось причин були викинуті в космос. По галактиках блукають мільярди планет-ізгоїв, за оцінками астрономів, на кожну зірку може припадати по одній такій планеті.

Пошук життя в таких холодних і пустельних умовах може здатися безглуздим, але за останні два десятиліття астрономи відкрили ряд можливих сценаріїв. Вони роблять життя можливим на планетах без зірки.

Крім Золотоволоски

Існує безліч інгредієнтів для розвитку життя, але є два найбільш важливих. По-перше, це рідина, яка допомагає транспортувати мінерали та інші життєво важливі речовини між клітинами. По-друге, наявність джерела енергії, який організми можуть збирати, щоб підтримувати життя і ріст.

Земля досить близька до зірки, щоб мати океани рідкої води і рясне джерело видимого світла для фотосинтезу. Якби земля була ближче до сонця, світло було б занадто яскравим, а океани закипіли від спеки. Якби наша планета була далі від зірки, то океани б замерзли, а рослини не змогли отримувати достатньо світла.

Як видно, Земля ідеально розташована в Сонячній системі. Саме таке вдале розташування астрономи називають населеною зоною або зоною "Золотоволоска".

Таким чином, пошук позаземного життя був зосереджений на планетах в районі "Золотоволоска". Але багато астрономів вважають, що цій стратегії бракує уяви, вона надмірно обмежує пошуки. Хто сказав, що життя повинне виглядати точно так само, як на Землі?

Експерт з пошуку екзопланет Массачусетського технологічного інституту Сара Сігер вважає, що людям варто розширити свої уявлення про придатність планет для життя.

"Куди б ми не подивилися, ми знаходимо інгредієнти для життя. На нашій планеті всі ці інгредієнти створили життя, значить воно повинне існувати і в інших світах", — говорить Сігер.

Сігер зазначає, що пошук екзопланет повинен вийти за межі населеної зони.

Професор Технологічного інституту Флориди Манасві Лінгам пішов ще далі. Він задався питанням: чому взагалі планета повинна обертатися навколо зірки? Чи може планета-ізгой породити життя?

Лінгам і його колега з Гарварда Аві Леб займаються дослідженням цього питання. Вони дійшли висновку, що життя може вижити на планеті-ізгоя в океанах під зовнішнім шаром льоду.

Захисний шар льоду міг утворитися, якби планета, схожа на землю, була викинута з орбіти Сонця. Холод міжзоряного простору перетворив океани в лід. Але цей крижаний шар міг би ізолювати внутрішню частину планети від холодного навколишнього середовища, як ковдру планетарних масштабів. При цьому, глибоко в ядрі планети триватимуть процеси, що виділяють тепло, зігріваючи її зсередини.

Комбінація зовнішньої ізоляції і внутрішнього обігріву може повністю захистити океани від замерзання. Якби Земля була викинута зараз, то активності ядра, ймовірно, було б недостатньо, щоб підтримувати океани рідкими. Але Лінгам і Леб вважають, що якби Земля була вигнана незабаром після утворення, коли в ядрі було більше геотермальної активності, тоді океани могли б вижити.

І це не єдиний варіант для планет-ізгоїв. Наприклад, якщо в планети буде щільна воднева атмосфера, вона дозволить рідині існувати навіть на поверхні, а не під товстим крижаним покровом. Також планети, викинуті з орбіти разом з місяцем, можуть залишатися теплими за рахунок тертя, викликаного приливними силами.

"Але є ще один цікавий фактор, а саме: звідки організми будуть брати енергію для метаболізму?", — каже Лінгам.

Деякі галактики випускають інтенсивне випромінювання, коли речовина падає в надмасивні чорні діри в їхніх центрах. Якщо планета-ізгой буде поряд з цим центром, так званим галактичним ядром, то вона зможе використовувати випромінювання для забезпечення фотосинтезу.

Лінгам виявив, що існує баланс між користю від такого випромінювання (фотосинтез) і шкодою (УФ-випромінювання) для клітин. Але ряд щитів, таких як грунт або океанська вода, можуть захистити життя від ультрафіолетового випромінювання, пропускаючи при цьому досить видимого світла для фотосинтезу.

За підрахунками вченого, активне галактичне ядро може підтримувати життя на планетах-ізгоях, які розташовані за менш ніж 1000 світлових років від центру галактики. Для порівняння, Земля розташована за менш ніж 25 тис. світлових років від центру Чумацького Шляху.

Інше питання полягає в тому, чи зможемо ми знайти життя на таких планетах. Очевидно, що вчені не зможуть використовувати світло батьківської зірки, як це робиться при пошуках екзопланет.

"Це пошук для майбутніх поколінь, він дуже складний", — говорить Сігер.

Таке відкриття може пролити світло на прихований достаток і різноманітність організмів у всьому всесвіті. Можливо, життя — це не просто щаслива випадковість, яка виникає в ідеальних умовах Золотоволоски, може , це неминучість.