Астрономы уточнили список планет, на которых может зародиться жизнь

Астрономы уточнили положение «зоны жизни» у нескольких сотен недавно открытых экзопланет и выделили те из них, на которых существуют все необходимые условия для зарождения живых существ. Их список был опубликован в журнале Science Advances.

«Мы сузили число самых интересных кандидатов на роль „двойников“ Земли. Теперь мы можем предметно и „точечно“ заняться поисками ответа на вопрос — одни ли мы во Вселенной», — рассказывает Пол Риммер (Paul Rimmer) из Кембриджского университета (Великобритания).

За последние несколько лет орбитальные телескопы «Кеплер», CoRoT, а также их наземные собратья открыли свыше четырех тысяч экзопланет и аналогичное число возможных кандидатов на эту роль. Большинство из них относится к числу «горячих» юпитеров, однако новые методики позволяют находить все больше малых планет. Растущее число потенциальных двойников Земли все чаще заставляет ученых задумываться о том, какая часть из них может поддерживать жизнь.

Существующие телескопы не позволяют получать «прямые» фотографии этих планет и изучать состав и свойства их атмосферы и поверхности, и поэтому ученые могут оценивать их жизнеспособность только по тому, находятся ли они в так называемой «зоне жизни. Под этим словом астрономы понимают «пучок» орбит, где вода может существовать в жидком виде, а воздушная оболочка планеты будет относительно стабильной.

Как отмечает Риммер, подобные расчеты положения «зоны жизни» упускают важный момент. Для запуска абиогенеза, первой стадии рождения жизни, необходима не только вода и тепло, но и «кирпичики жизни» — аминокислоты, сахара, азотистые основания и прочие сложные органические молекулы.

Подобные вещества, в свою очередь, формируются с крайне неодинаковой скоростью в окрестностях разных светил и даже в разных частях протопланетного диска. К примеру, на их формирование, как заметили Риммер и его коллеги, сильно влияет количество ультрафиолета, которое вырабатывает юная звезда.

С одной стороны, при избытке этого типа излучения органика начинает разрушаться и распадаться на более простые молекулы. С другой стороны, его недостаток ведет к тому, что скорость сборки «кирпичиков жизни» падает до почти околонулевых значений, что заметно снижает шансы на запуск полноценного абиогенеза и эволюции жизни.

Руководствуясь этой идеей, ученые просчитали количество ультрафиолета, который будет облучать «зону жизни» у каждой из землеподобных планет, открытых в последнее десятилетие. Используя эти расчеты, Риммер и его команда составили список миров, где зарождение жизни наиболее вероятно.

В их число неожиданным образом не попали одни из самых «землеподобных» планет, найденные два года назад у соседней звезды TRAPPIST-1. Оказалось, что красный карлик вырабатывает слишком мало ультрафиолета для того, чтобы на его спутниках мог запуститься абиогенез. Помимо миров системы TRAPPIST-1, аналогичная судьба постигла и других «перспективных» кандидатов на роль двойников Земли, таких как LHS 1140b и Kepler-186f.

С другой стороны, две подобных системы, Kepler-452 и Kepler-62, оказались очень близкими к Земле в этом отношении. Их спутники, расположенные внутри «зоны жизни», получали примерно такое же количество ультрафиолета, что и предполагаемая материя «зародыша» нашей планеты.

Что интересно, высокий уровень вспышечной активности на поверхности красных карликов оказался не препятствием для зарождения жизни на их планетах, как считали раньше планетологи, а главным ее «помощником».

Подобные звезды, как объясняет Риммер, вырабатывают крайне мало ультрафиолета, и вспышки на их поверхности будут единственным источником энергии, необходимой для формирования сложных «кирпичиков жизни». Все это не исключает возможности зарождения живых организмов на подобных мирах, но заметно снижает шансы на ее появление, что сужает границы ее поисков, заключают авторы статьи.