Поиск экзопланет с развитыми экосистемами

Ученым придется пересмотреть свои оценки количества планет за пределами нашей Солнечной системы, которые могут поддерживать богатое биоразнообразие, привычное нам на Земле, так как накопление токсичных газов в атмосферах большинства «потенциально обитаемых» экзомиров делает их непригодными для сложной жизни, заявляют астрономы в исследовании, представленном в журнале The Astrophysical Journal.

«Традиционно при поиске внеземной жизни внимание было сосредоточено на «обитаемой зоне», то есть диапазоне расстояний от звезды, где достаточно тепло, чтобы жидкая вода могла существовать на поверхности планеты. Это подходит для одноклеточных микробов, но не достаточно для сложных организмов, от простых губок до человека. Мы показали, что учет прогнозируемых уровней некоторых токсичных газов сужает безопасную зону для сложной жизни, по крайней мере, наполовину, а в некоторых случаях полностью устраняет ее», – пишут авторы исследования.

Сегодня благодаря космическому телескопу NASA «Kepler», а также другим инструментам подтверждено примерно 4 тысячи экзопланет, но ни одну из них в ближайшем будущем нам не удастся посетить лично. Они просто слишком далеко. Ближайшей является Proxima b, однако современные космические аппараты смогут достичь ее лишь за 54,5 тысячи лет. Поэтому единственным способом определения содержания газов в атмосферах экзопланет, которые расскажут о потенциальной пригодности для жизни этих миров, являются телескопы.

«Представьте себе «обитаемую зону для сложной жизни», определяемую как безопасную для богатых экосистем, процветающих сегодня на Земле. Наши результаты показывают, что они не могут существовать в большинстве регионов традиционно определяемой обитаемой зоны», – пояснили авторы исследования.

С целью ограничить внесолнечные миры, на которые стоит обратить пристальное внимание при поиске развитой внеземной жизни, астрономы провели компьютерное моделирование, раскрывающее атмосферный климат и фотохимию на различных планетах, при этом акцентировав внимание на углекислом газе. Любой аквалангист знает, что слишком большое количество этого газа в организме может быть смертельно опасным. Однако планеты, находящиеся слишком далеко от своей звезды нуждаются в нем для поддержания температуры выше нуля. Включая Землю.

«Чтобы поддерживать жидкую воду на внешнем краю привычной обитаемой зоны, планете потребуется в десятки тысяч раз больше углекислого газа, чем сегодня мы имеем на Земле. Это далеко за пределами уровней, которые, как известно, токсичны для человека и животных», – отметил Эдвард Швитерман, ведущий автор исследования из Калифорнийского университета в Риверсайде (США).

В результате расчеты показали, что токсичность углекислого газа сама по себе сужает традиционную обитаемую зону, уменьшая область, где существуют шансы на развитие и выживание несложных экосистем, в два раза. А для людей и других животных более высокого порядка – на две третьих.

Более того, для некоторых звезд вообще не существует безопасной зоны, включая двух ближайших соседей Солнца: Proxima Centauri и TRAPPIST-1. Тип и интенсивность ультрафиолетового излучения, испускаемое этими холодными, тусклыми звездами, может привести к высокой концентрации угарного газа на их планетах, даже небольшое количество которого способно погубить клетки живого организма. К счастью, он не может накапливаться на Земле, потому что наше горячее, яркое Солнце провоцирует химические реакции в атмосфере, быстро разрушающие смертельный газ.

«Проведенная работа предоставляет один из способов выбрать, какую из этого огромного количества внесолнечных планет мы должны наблюдать более подробно. А, учитывая, что кроме Земли ни одна планета в нашей Солнечной системе не содержит жизни, которая может быть охарактеризована на расстоянии, экзопланеты являются нашей лучшей надеждой найти обитаемые миры, похожие на наш», – заключают исследователи.

Источник: in-space.ru