Учёные утверждают, что ограничивать поиск внеземной жизни только традиционной обитаемой зоной звезды — слишком узкий подход. Новые климатические модели и наблюдения показывают, что жидкая вода — а значит, и потенциальные условия для жизни — могут существовать далеко за пределами этих классических границ.
Обитаемая зона, или «зона Златовласки», определяется как область вокруг звезды, где планета может поддерживать воду в жидком состоянии на своей поверхности. В нашей Солнечной системе она простирается от орбиты Венеры примерно до орбиты Марса.
Однако, как пишет команда исследователей в статье, опубликованной 12 января в The Astrophysical Journal, «эта концепция основана на принципе, что жидкая вода необходима для биохимических процессов, важных для жизни. Хотя другие факторы, такие как источники химической энергии, разнообразие элементов и долгосрочная стабильность окружающей среды, также важны».
С помощью аналитической климатической модели учёные показали, что планеты в приливном захвате (которые всегда повёрнуты одной стороной к своей звезде) могут поддерживать жидкую воду на своей постоянной ночной стороне. Это возможно даже если они вращаются гораздо ближе к звезде, чем традиционная внутренняя граница обитаемой зоны.
«Изначально такая конфигурация вызывала опасения по поводу экстремальных температурных градиентов и коллапса атмосферы на тёмной стороне, — пишут исследователи. — Однако трёхмерные климатические модели показали, что при достаточном атмосферном давлении или наличии океана, эффективный перераспределение тепла между дневной и ночной сторонами может стабилизировать температуры и поддерживать условия для жизни».
Это означает, что для планет в приливном захвате, которые часто встречаются у небольших звёзд классов М и К, внутренний край обитаемой зоны может находиться ближе к звезде, чем для быстро вращающихся планет. Эта расширенная зона может помочь объяснить недавние наблюдения космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST), обнаружившего водяной пар в атмосферах тёплых суперземель, близко вращающихся вокруг своих красных карликов.
«Признаки водяного пара и летучих веществ были обнаружены в спектрах транзита небольших экзопланет, некоторые из которых находятся ближе к своим звёздам-красным карликам, чем внутренняя граница [обитаемой зоны], — отмечают учёные. — Обнаружение воды на таких планетах интригует, поскольку можно было бы усомниться в выживании атмосферы и воды в таких суровых условиях».
Эти открытия предполагают, что подобные планеты могут удерживать значительное количество воды, даже находясь вне классических обитаемых зон. И это правило работает не только для планет, находящихся слишком близко к своим звёздам. Команда утверждает, что обитаемую зону следует расширить в обоих направлениях. Даже на холодных планетах вдали от звёзд жидкая вода может существовать под толстыми ледяными щитами, в виде подлёдных озер или благодаря внутреннему нагреву. Подобные среды на Земле, такие как подлёдные озёра Антарктиды, поддерживают микробную жизнь, доказывая, что поверхностная жидкая вода — не единственная возможная среда обитания.
Пересмотр моделей обитаемых зон кардинально меняет астробиологический ландшафт. Теперь в фокусе внимания оказываются миры, ранее считавшиеся безжизненными: раскалённые «суперземли» у красных карликов, покрытые океанами «темные стороны» планет в приливном захвате и ледяные гиганты с тёплыми подповерхностными океанами. Этот сдвиг парадигмы не только увеличивает количество потенциальных целей для поиска, но и заставляет пересмотреть саму природу жизни. Если биохимические процессы могут протекать в полной темноте под многокилометровым льдом или в условиях сильного приливного разогрева, то рамки нашего поиска должны стать значительно шире. Следующее поколение телескопов, возможно, будет нацелено уже не на «вторые Земли» в классической зоне Златовласки, а на более экзотические, но от этого не менее перспективные миры, где жизнь могла найти совершенно иные, непривычные для нас пути существования.
Поделитесь в вашей соцсети👇
Ваш комментарий