ПРОЩАЙ, ЗОНА ЗОЛОТОЙ СЕРЕДИНЫ: УЧЁНЫМ ПРИДЁТСЯ ИСКАТЬ ИНОПЛАНЕТНУЮ ЖИЗНЬ ВНЕ «ПРИВЫЧНЫХ» ОБИТАЕМЫХ ЗОН

Учёные всё настойчивее спорят с идеей, что искать жизнь нужно только в классической обитаемой зоне звезды. Новые климатические модели и наблюдения показывают: жидкая вода — а значит, в принципе и условия для жизни — может существовать далеко за пределами этих традиционных границ.

Обитаемая зона определяется как область вокруг звезды, в которой планета способна удерживать на своей поверхности жидкую воду — чтобы она не замёрзла в лёд и не испарилась в газ.

То, что вода там «не слишком горячая и не слишком холодная», дало обитаемой зоне и её популярное прозвище — зона Златовласки (Goldilocks zone). В нашей Солнечной системе эта зона начинается примерно от орбиты Венеры, второй планеты от Солнца, проходит через орбиту Земли и тянется примерно до орбиты Марса.

«Однако это понятие основано на принципе, что жидкая вода необходима для биохимических процессов, лежащих в основе жизни, — пишут исследователи в статье, опубликованной 12 января в журнале Astrophysical Journal. — Хотя другие факторы — такие как источники химической энергии, разнообразие химических элементов и долговременная стабильность среды — тоже имеют большое значение».

Используя аналитическую климатическую модель, учёные показали, что приливно захваченные планеты — то есть такие, которые всегда повёрнуты к своей звезде одной и той же стороной, — могут сохранять жидкую воду на своей вечной ночной стороне, даже если вращаются намного ближе к звезде, чем это позволяет традиционная внутренняя граница обитаемой зоны.

«Поначалу такая конфигурация вызывала опасения из?за экстремальных перепадов температур и возможности коллапса атмосферы на тёмной стороне, — отмечает команда. — Однако трёхмерные климатические модели показали, что при достаточно высоком атмосферном давлении или при наличии океана эффективное перераспределение тепла между дневной и ночной сторонами может стабилизировать температуры и сохранить обитаемые условия».

Из этого следует, что у приливно захваченных планет — а они особенно часто встречаются вокруг маломассивных звёзд классов M и K — внутренняя граница обитаемой зоны может находиться ближе к звезде, чем у быстро вращающихся планет вроде Земли. Такая «расширенная» обитаемая зона может помочь объяснить недавние наблюдения космического телескопа имени Джеймса Уэбба (JWST), который нашёл пары воды и другие летучие вещества в атмосферах тёплых суперземель, тесно обращающихся вокруг своих звёзд?карликов класса M.

«Следы водяного пара и летучих веществ были обнаружены в спектрах прохождения небольших экзопланет, полученных JWST, — пишут авторы. — Некоторые из этих экзопланет расположены к своим звёздам?карликам класса M даже ближе, чем внутренняя граница обитаемой зоны […] Обнаружение воды на таких планетах интригует, поскольку возникает сомнение, что атмосфера и вода вообще могут выжить в настолько жёстких условиях».

Полученные результаты показывают, что такие планеты способны удерживать значительные объёмы воды, несмотря на то что формально находятся за пределами классических обитаемых зон — и это касается не только тех, что слишком близко к звезде. Авторы работы утверждают, что обитаемую зону следует расширить в обе стороны. Даже на холодных планетах, удалённых от своих звёзд, жидкая вода может существовать под толстой ледяной корой — в виде субледниковых озёр или благодаря внутреннему нагреву. Подобные среды есть и на Земле: субледниковые озёра Антарктиды поддерживают микробную жизнь, наглядно демонстрируя, что поверхность, залитая жидкой водой, — не единственно возможная обитель для живого.

Переоценивая модели обитаемой зоны и её границы, это исследование расширяет круг миров, которые можно считать потенциально обитаемыми, и открывает новые цели в поисках жизни во Вселенной. Похоже, Златовласке придётся потесниться: космос, как обычно, не слишком заботится о наших удобных упрощениях.