Ближайшие экзопланеты могут быть пригодными для жизни

Проксима b
Иллюстрация, показывающая поверхность планеты Проксима b, вращающейся вокруг Проксимы Центавра. Альфа Центавра AB также видна, правее и выше. Проксима b немного массивнее Земли, а её орбита лежит в обитаемой зоне звезды. Авторы и права: M. Kornmesser / ESO.

Проксима b , ТРАППИСТ-1e , Росс-128b и LHS-1140b – самые близкие потенциально обитаемые экзопланеты – вращаются вокруг звёзд M-типа (красные карлики). Такие звёзды могут часто вспыхивать, бомбардируя планеты вредным для биологических видов ультрафиолетовым излучением, подвергая тем самым атмосферу риску эрозии и ставя под вопрос обитаемость этих миров. В новом исследовании, однако, было обнаружено, что ультрафиолетовое излучение не должно быть ограничивающим фактором при определении обитаемости планет, вращающихся вокруг звёзд M-типа. Кроме того, работа показала, что ближайшие инопланетные миры остаются неплохими целями для поиска жизни за пределами нашей Солнечной системы.

Вся существующая сегодня на Земле жизнь произошла от организмов, которые процветали во время мощного ультрафиолетового излучения нашего Солнца, которое было даже сильнее, чем на Проксима b и других близлежащих экзопланетах.

“Ранняя Земля была хаотичным, облучённым, горячим местом. Тем не менее, несмотря на это, жизнь каким-то образом приобрела опору и начала процветать”, – отметила профессор Корнелльского университета Лиза Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger).

То же самое может происходить в этот самый момент на некоторых ближайших экзопланетах. Астрономы смоделировали поверхностные ультрафиолетовые условия на Проксима b, ТРАППИСТ-1e, Росс-128b и LHS-1140b.

Они рассматривали различные атмосферные составы, от тех, которые наблюдаются на современной Земле, до эродированных и бескислородных атмосфер, а также очень тонкие атмосферы, которые плохо блокируют ультрафиолетовое излучение, и не имеют достаточно толстого озонового слоя.

Планетарная система
Семь планет системы TRAPPIST-1 в представлении художника. На большинстве из них должна существовать вода. Авторы и права: M. Kornmesser / ESO.

Модели показали, что по мере истощения атмосферы и снижения уровня озона, ультрафиолетовое излучение с более высокой энергией достигает поверхности.

Хотя моделируемые планеты получают более высокое ультрафиолетовое излучение, чем излучаемое нашим собственным Солнцем сегодня, оно значительно ниже, чем Земля получила 3,9 миллиарда лет назад.

Противоположный вопрос возникает для планет, вращающихся вокруг неактивных звёзд M-типа, на которых поток излучения мал: требуются ли для эволюции высокие уровни излучения, как это было на ранней Земле?

Чтобы судить о потенциальной обитаемости миров с различными скоростями притока радиации, исследователи оценили показатели смертности при различных длинах волн ультрафиолетового излучения у экстремофилов Deinococcus radiodurans, одного из самых известных радиационно-устойчивых организмов.

“Не все длины волн УФ-излучения одинаково вредны для биологических молекул”, – говорят ученые.

Например, доза ультрафиолетового излучения при 360 нм должна быть на три порядка выше, чем доза излучения при 260 нм, чтобы получить аналогичные показатели смертности в популяции этого организма.

Экзопланеты
На иллюстрации этого художника показаны некоторые из планет, включённых в каталог “Обитаемые планеты”. Авторы и права: PHL @ UPR Arecibo, ESA / Hubble, NASA.

Многие организмы на Земле смогли приспособиться к высокими уровнями радиации, что может быть характерно и для жизни на других планетах. История жизни на Земле даёт нам богатую информацию о том, как биология может преодолеть проблемы окружающей среды, которые мы считаем враждебными.

Новая работа показала, что поиск жизни на других близлежайших планетах может оказаться отнюдь не безрезультатным.

Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Больше информации: https://iopscience.iop.org/

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *