Впечатление этого художника показывает планетную систему вокруг солнечной звезды HD 10180. Кальсада
Наша Земля ощущается как теплое и гостеприимное место для нас, жизненных форм, но за пределами нашей маленькой планеты большая часть солнечной системы слишком холодная, чтобы нам было комфортно жить. Новое исследование предполагает, что планеты в других солнечных системах могут быть более обитаемыми, чем наша, потому что в целом они будут теплее - на 25% теплее. Это сделало бы их более геологически активными и с большей вероятностью удерживало бы достаточно жидкой воды для поддержания жизни, по крайней мере, в ее микробной форме. В свою очередь, «Зона Златовласка» вокруг других звезд - обитаемый регион - будет больше, чем Зона в нашей собственной Солнечной системе.
Это новое исследование принадлежит геологам и астрономам из Университета штата Огайо, которые объединились для поиска инопланетной жизни по-новому.
Они изучили восемь «солнечных близнецов» нашего Солнца - звезды, которые очень близко соответствуют Солнцу по размеру, возрасту и общему составу - чтобы измерить количество радиоактивных элементов, которые они содержат. Эти звезды были получены из набора данных, зарегистрированных с помощью спектрометра Radial Velocity Planet Searcher высокой точности в Европейской южной обсерватории в Чили.
Они искали солнечных близнецов на наличие таких элементов, как торий и уран, которые необходимы для тектоники плит Земли, поскольку они согревают внутреннее пространство нашей планеты. Тектоника плит помогает удерживать воду на поверхности Земли, поэтому существование тектоники плит иногда рассматривается как показатель гостеприимства планеты к жизни.
Из восьми солнечных близнецов, которые исследовала команда, семь, по-видимому, содержат гораздо больше тория, чем наше Солнце, что говорит о том, что любые планеты, вращающиеся вокруг этих звезд, вероятно, также содержат больше тория. Это означает, что внутренняя часть планет, вероятно, теплее нашей.
Например, по словам члена команды и докторанта штата Огайо Каймана Унтерборна, одна звезда в опросе содержит в 2,5 раза больше тория, чем наше Солнце. Он говорит, что планеты земной группы, которые сформировались вокруг этой звезды, вероятно, производят на 25 процентов больше внутреннего тепла, чем Земля, что позволяет тектонике плит дольше сохраняться на протяжении всей истории планеты, давая больше времени для возникновения жизни.
«Если окажется, что эти планеты теплее, чем мы думали ранее, тогда мы сможем эффективно увеличить размер обитаемой зоны вокруг этих звезд, оттолкнув обитаемую зону дальше от звезды-хозяина, и рассмотрим больше этих планет, гостеприимных для микробной жизни. », - сказал Унтерборн, который представил результаты на собрании Американского геофизического союза в Сан-Франциско на этой неделе.
«Если окажется, что эти планеты теплее, чем мы думали ранее, тогда мы сможем эффективно увеличить размер обитаемой зоны вокруг этих звезд».
«На данный момент все, что мы можем сказать наверняка, это то, что существует некоторое естественное изменение количества радиоактивных элементов внутри звезд, таких как наша», - добавил он. «Имея только девять образцов, включая Солнце, мы не можем сказать много о полной степени этого изменения по всей галактике. Но из того, что мы знаем о формировании планет, мы знаем, что планеты вокруг этих звезд, вероятно, демонстрируют такое же изменение, которое имеет значение для возможности жизни ».
Его советник Венди Панеро, доцент Школы наук о Земле в штате Огайо, объяснил, что радиоактивные элементы, такие как торий, уран и калий, присутствуют в мантии Земли. Эти элементы нагревают планету изнутри таким образом, который полностью отделен от тепла, исходящего от ядра Земли.
«Ядро горячее, потому что начало горячее», - сказал Панеро. «Но ядро - не единственный наш источник тепла. Сопоставимый вклад - медленный радиоактивный распад элементов, которые были здесь, когда Земля сформировалась. Без радиоактивности не было бы достаточно тепла, чтобы управлять тектоникой плит, которая поддерживает поверхностные океаны на Земле ».
Связь между тектоникой плит и поверхностными водами сложна и не до конца понятна. Панеро назвал это «одной из величайших загадок в науках о Земле». Но исследователи начинают подозревать, что те же самые силы тепловой конвекции в мантии, которые перемещают земную кору, так или иначе регулируют количество воды в океанах.
«Похоже, что для того, чтобы планета удерживала океан в геологических масштабах времени, ей нужна какая-то« система переработки коры », и для нас это мантийная конвекция», - сказал Унтерборн.
В частности, микробная жизнь на Земле извлекает выгоду из подповерхностного тепла. Множество микробов, известных как археи, не зависят от солнца для получения энергии, а вместо этого живут непосредственно от тепла, возникающего из глубины Земли.
На Земле большая часть тепла от радиоактивного распада исходит от урана. По его словам, планеты, богатые торием, который более энергичен, чем уран и имеет более длительный период полураспада, будут «нагреваться» и дольше оставаться горячими, что дает им больше времени для развития жизни.
Что касается того, почему в нашей солнечной системе меньше тория, Унтерборн сказал, что, скорее всего, удача ничьей.
«Все начинается со сверхновых. Элементы, созданные в сверхновой, определяют материалы, доступные для формирования новых звезд и планет. Солнечные близнецы, которых мы изучали, разбросаны по всей галактике, поэтому все они образовались из разных сверхновых. Просто так получилось, что у них было больше тория, когда они образовались, чем мы ».
Дженнифер Джонсон, доцент астрономии в штате Огайо и соавтор исследования, предупредила, что результаты являются предварительными. «Все признаки указывают на« да »- разница в количестве радиоактивных элементов в этих звездах различна, но мы должны увидеть, насколько надежным является результат», - сказала она.
Чтобы продолжить это исследование, команда хочет сделать подробный статистический анализ шума в данных HARPS, чтобы улучшить точность его компьютерных моделей. Затем он будет искать время для телескопа, чтобы найти больше солнечных близнецов.
Источник: Университет штата Огайо
