Какая жизнь возможна на планетах-гигантах?..

Четверг, 02 Март 2017 10:08
Горячий Юпитер глазами художника... Горячий Юпитер глазами художника...
Долгое время мы думали, что наша Солнечная система была эталоном для планет, которые мы можем найти во Вселенной. Внутренние, твердые миры, преобладающие в самой горячей части Солнечной системы, с большими, газообразные планетами, вращающимися гораздо дальше.   Самая большая из этих твердых планет — это, конечно, Земля; самый маленький газовый гигант — Уран; разница в массах между ними — 17 раз, при этом Уран в четыре раза больше Земли в радиусе. Представьте, каково было удивление ученых, когда перед нами начали открываться экзопланеты...
 
Среди них были не только планеты разных размеров и масс, каковых в Солнечной системе и не было, но и большая их часть была представлена, как оказалось, самым распространенным типом планеты: суперземлей. В нашей Солнечной системы такой вообще… нет.
  
Этот класс планет — суперземли — помещается в категорию масс от двух до десяти земных (с соответствующим радиусом) и превосходит в числе любой другой класс планет, включая планеты типа Нептуна, Юпитера, Земли (и меньше) и других, которые мы смогли найти. Вместе с этим открытием появилось много вопросов. Например:
 
  • Какие эти миры — больше похожи на Землю, с твердой поверхностью и тонкой атмосферой, или на Уран, с толстым газовым одеялом?
  • Имеют ли они большие объемы водорода и гелия или же эти элементы слишком легкие, чтобы избежать их гравитационного притяжения?
  • Будут ли они потенциально обитаемы и подходящи жизни вроде нашей или же их условия совершенно непригодны для жизни?
 
Если верить последним многочисленным сообщениям и недавней презентации NASA, можно подумать, что ответ на последний вопрос будет «да» и эти миры подойдут для воплощения наших внеземных мечтаний. Но холодный, жесткий взгляд на научные факты — и на физику за пределами планетарной науки — ставит точку в этой недвусмысленности. На самом деле, современная наука говорит нам, что сама идея «супер-Земли» не выдерживает критики. Но пока мы на самом деле не найдем жизнь в другом мире — или узнаем побольше о планетах, которые только начали открывать — мы не можем знать наверняка, какие условия являются обязательными для разумной жизни, а какие из них — просто случайность. Когда мы классифицируем экзопланету как планету земного типа, мы смотрим на ее радиус и на то, сколько энергии она получает от своей звезды.
 
Вчера вы могли подумать, что произошло нечто из ряда вон выходящее, но на самом деле ожидания были слегка раздуты. Мы нашли семь интересных экзопланет, но ни на йоту не приблизились к обнаружению этой самой «суперземли» и уж тем более — «обитаемой суперземли».
 
В прошлом мы обычно говорили, что если миры приблизительно похожи по размерам на Землю и получают примерно столько же энергии на квадратный метр, что и Земля, они будут похожими на Землю, они будут землеподобными или земного типа. Но этот вывод мы сделали еще до того, как получили достаточно данных, чтобы его уточнить. Хотя миссия Кеплер NASA обеспечивает нас массой информации о радиусе и орбитальных параметрах планеты, практически невозможно сказать, будет ли эта планета газообразной (как Уран или Нептун) или твердой, как Земля, не измерив ее массы. Но благодаря последующим наблюдениям притяжения планеты к своей родной звезде, мы получил эту массу для сотен таких миров. И выяснилось ужасное.
 
Выяснилось, что переход от «твердой» планеты к «газовой» происходит уже при двукратной земной массе. Если у вашей экзопланеты будет масса в два раза больше земной и она будет получать такое же количество энергии от звезды, вы почти наверняка получите постоянную водородно-гелиевую оболочку газа, которая создаст атмосферное давление, в сотни или тысячи раз превышающее то, которое мы имеем честь ощущать на поверхности Земли. Надежда на то, что суперземли будут похожи на Землю, исчезает без следа, и мы смело можем поместить суперземли, мини-нептуны и нептуноподобные миры в одну и ту же категорию.
 
 
Однако мы можем найти твердые миры, которые будут значительно больше Земли. Их даже можно назвать «твердыми суперземлями», если хотите, но они будут еще более враждебными к обитателям нашей зеленой планеты. Видите ли, если взять мир по типу Нептуна, который будет слишком близко к своей родной звезде, интенсивная радиация светила испарит не только водород и гелий, но и большую часть атмосферы этого мира. Останется плотный, твердый мир вроде Меркурия, только намного больше по массе и размеру, чем даже Земля. Если поместить Юпитер очень близко к Солнцу, вся его газовая оболочка выкипит и оставит после себя твердую суперземлю.
 
 
Независимо от того, под каким соусом подавать, суперземли никогда не будут похожими на Землю. Если удалиться от Солнца, чтобы получить температуры, близкие к земным, вы окажетесь погребенными под толстым слоем атмосферы. Если подойти слишком близко, чтобы вскипятить атмосферу, мир будет поджаренным.
 
Самые распространенные по массе планеты во Вселенной могут и не быть представлены в нашей Солнечной системе, но отлично демонстрируют, что даже называть мир «суперземлей» — уже предвзятость. Ученые Цзинцзин Чен и Дэвид Киппинг напоминают нам:
 
«Большое число планет с 2-10 земной массы часто приводятся в качестве доказательства того, что суперземли очень распространены и что представление Солнечной системы очень необычно… Однако если сдвинуть границу между земными и нептуновыми мирами до 2 земных масс, Солнечная система уже не будет выглядеть необычно. Три из восьми планет Солнечной системы, по нашему же определению, представляют собой нептуновые миры, которые очень распространены возле других звезд типа нашей».
 
В общем, если вы верите в существование обитаемых (или потенциально обитаемых) суперземель (то есть планет чуть больше, но все еще как Земля), делайте вывод. Твердые, газообразные — суперземли не подходят для людей, увы.
 
Впрочем, это еще не означает, что мы одиноки. Жизнь на таких планетах может быть на принципиально других началах. Например, "светоносные нематериальные существа..." Или нечто, с чем мы пока еще не встречались.
Прочитано 383 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • В космосе найдена невероятная планета - цитадель "Темнейшего"...

    "В чёрной-чёрной комнате стоит чёрный-чёрный стол, за ним сидит черный-черный человек... он вдруг посмотрит черным-черным взглядом и как завопит: "ОТДАЙ МНЕ СВОЕ СЕРДЦЕ!.." Уфф. Забудьте наивные детские страшилки, все это давно не страшно! Зато совсем недалеко от Земли астрономы взяли и нашли черную-черную планету... Только представьте, кто там может жить!!! Просто жуть какая-то...

  • Тайны Антарктиды: новые открытия

    Исследователи продолжают изучать Антарктиду, которая хранит ещё немало тайн. Например, не так давно здесь были обнаружены образцы древнейшего льда возрастом 2,7 миллиона лет. Кроме того, изучение антарктических озёр помогло раскрыть секрет происхождения вирусов. Но есть еще более впечатляющие новости...

  • Ученые: "На Энцеладе почти наверняка есть жизнь!.."

    Благодаря камерам космического аппарата Кассини, ученые смогли сделать видеоролик танцующего Энцелада, потенциально пригодного для жизни спутника Сатурна. Кассини сделал шесть изображений Энцелада, которые и вошли в состав занимательного видео. Изображения были сделаны 1 августа 2017 года, когда автоматическая межпланетная станция находилась на расстоянии 181 000 километров от покрытого льдом яркого Энцелада.

  • Жизнь на Марсе: новые свидетельства

    Открытие бора на Марсе дает ученым новые сведения о возможном существовании в прошлом жизни на поверхности планеты, согласно новому исследованию, опубликованному на днях. «Поскольку бораты могут играть важную роль при построении РНК – одного из «строительных кирпичиков» живых организмов – обнаружение бора на поверхности Марса повышает шансы того, что жизнь однажды могла зародиться на этой планете, - сказал Патрик Гасда, исследователь с докторской степенью из Лос-Аламосской национальной лаборатории, США, и главный автор новой научной работы. – Бораты представляют собой единственный возможный «мостик», связывающий простые органические молекулы с РНК. Присутствие бора говорит нам о том, что, если на Марсе присутствовала органика, то эти химические реакции имели возможность протекать».

  • Тайны космоса: жизнь на Земле и на других планетах

    Раскрывая свойства других миров в нашей Солнечной системе, мы постепенно осознаем, что Земля уникальна. Только у нашей планеты на поверхности была жидкая вода; только у нас была сложная, многоклеточная жизнь, о существовании которой можно догадаться, взглянув с орбиты; только у нас было обильное количество атмосферного кислорода. В других мирах могут быть подземные океаны или свидетельства наличия жидкой воды в прошлом, возможно, даже одноклеточных организмов. Конечно, в других солнечных системах могут быть похожие на Землю миры, с похожими условиями для возникновения жизни. Но чтобы жизнь существовала, наличие мира земного типа не обязательно. Последние находки ученых показывают, что мир вообще может быть не нужен. Возможно, жизнь кроется в глубинах межзвездного пространства...