У охотников за чужой жизнью может быть новая и неожиданная ниша для разведки.
Недавний документ, представленный доцентом астрономии в Колумбийском университете Кристен Мену в Astrophysical Journal, предполагает, что планеты с тидальной привязкой на близких орбитах к звездам красного карлика класса M могут иметь очень уникальный гидрологический цикл. А в некоторых крайних случаях этот цикл может вызвать любопытную дихотомию, когда лед собирается на дальнем полушарии мира, оставляя высохшую солнечную сторону. По мнению экспертов, жизнь в таких условиях будет сложной задачей, но это - заманчиво - мыслимо.
Возможность жизни вокруг звезд красных карликов привлекала исследователей прежде. Карлики М-типа имеют толщину всего в 0,075–0,6 раза больше, чем наше Солнце, и гораздо чаще встречаются во Вселенной. Продолжительность жизни этих скупых звезд может быть измерена в триллионы лет для нижнего предела массовой шкалы. Для сравнения, Вселенная существует всего 13,8 миллиардов лет. Это еще один плюс в игре, дающей биологической жизни шанс развиваться. И хотя обитаемая зона или область «Златовласка», где вода останется жидкой, находится ближе к звезде-хозяину планеты, вращающейся вокруг красного карлика, она также более обширна, чем та, которую мы обитаем в нашей собственной солнечной системе.
Но такой сценарий не лишен недостатков. Красные карлики - это турбулентные звезды, которые вызывают радиационные штормы, которые сделали бы любую планету поблизости, как мы ее знаем, стерильной на всю жизнь.
Но модель профессор Мену предлагает нарисовать уникальную и убедительную картину. В то время как вода на постоянной дневной стороне земного мира, попутно замкнутого на орбите вокруг звезды-М-карлика, будет быстро испаряться, она будет переноситься атмосферной конвекцией, замерзать и накапливаться на постоянной ночной стороне. Этот лед будет медленно мигрировать обратно к палящей дневной стороне, и процесс будет продолжаться.
Могут ли эти типы «запертых миров» быть более распространенными, чем наши?
Тип упомянутой приливной блокировки такой же, как и между Землей и ее Луной. Луна держит одно лицо вечно повернутым к Земле, совершая один оборот каждые 29,5 дней синодического периода. Мы также видим то же явление в спутниках Юпитера и Сатурна, и такое поведение наиболее вероятно распространено в области экзопланет, близко вращающихся вокруг их звезд-хозяев.
В исследовании использовалась динамическая модель, известная как PlanetSimulator, созданная в университете Гамбурга в Германии. Миры, смоделированные автором, предполагают, что планеты с менее чем четвертью воды, присутствующей в океанах Земли и подверженной аналогичной инсоляции, как Земля от ее звезды-хозяина, в конечном итоге захватят большую часть своей воды в виде льда на ночной стороне планеты.
Результаты данных Кеплера показывают, что планеты на близких орбитах вокруг звезд M-карликов могут быть относительно распространенными. Автор также отмечает, что такая ледяная ловушка в мире с дефицитом воды, вращающемся вокруг звезды М-карлика, будет иметь огромное влияние на климат, в зависимости от количества летучих веществ. Это включает в себя возможность воздействия на процесс эрозии, выветривания и СО2 езда на велосипеде, которые также важны для жизни, как мы знаем это на Земле.
До настоящего времени еще не было настоящего «короткого списка» обнаруженных экзопланет, которые могли бы отвечать всем требованиям. «Любая планета в обитаемой зоне звезды M-карлика - это потенциальный захваченный водой мир, хотя, вероятно, нет, если мы знаем, что планета обладает плотной атмосферой». Профессор Мену сказал вселенная Cегодня, «Но чем больше таких планет будет обнаружено, тем больше будет потенциальных кандидатов».
Учитывая, что красные карликовые звезды относительно распространены, может ли этот сценарий ледяной ловушки быть широко распространенным?
«Короче говоря, да, - сказал профессор Мену. Космический Журнал, «Это также зависит от частоты планет вокруг таких звезд (признаки указывают, что она высокая) и от общего количества воды на поверхности планеты, которое, как предполагают некоторые модели формирования, должно быть небольшим, что сделает этот сценарий более вероятным /соответствующие. В принципе, это может быть скорее нормой, чем исключением, хотя это еще предстоит выяснить ».
Конечно, жизнь в таких условиях столкнется с уникальными проблемами. Дневная сторона мира будет подвержена бурным капризам своего красного карликового солнца в виде частых радиационных штормов. Холодная ночная сторона могла бы дать некоторую передышку от этого, но найти надежный источник энергии на постоянно окутанной ночной стороне мира, например, было бы трудно, возможно, полагаясь на хемосинтез, а не на фотосинтез на солнечных батареях.
На Земле жизнь, расположенная рядом с «черными курильщиками» или вулканическими отверстиями глубоко на дне океана, где Солнце никогда не светит, делает именно это. Можно также вообразить жизнь, которая находит нишу в сумеречных областях такого мира, питаясь детритом, который циркулирует.
Некоторые из ближайших к нашей Солнечной системе звезд красного карлика - Промикса Центавра, Звезда Барнарда и Вспышка Звезды Люйтена. Звезда Барнарда была целью поиска экзопланет на протяжении более столетия из-за его высокого правильного движения, которое до сих пор не сработало.
Ближайшая звезда M-карликов с экзопланетами, обнаруженная к настоящему времени, - Gliese 674, на расстоянии 14,8 световых лет. Текущий подсчет внеполярных миров согласно Энциклопедии внесолевой планеты составляет 919.
Эта охота также станет проблемой для TESS, транзитного геодезического спутника Exoplanet и преемника Kepler, который должен быть запущен в 2017 году.
Поиск и выявление застрявших в ледяных мирах может оказаться сложной задачей. Такие планеты демонстрируют контраст в альбедо, или яркость от одного полушария к другому, но мы всегда будем видеть покрытую льдом ночную сторону в темноте. Тем не менее, ученые-охотники за экзопланетами смогли выявить удивительное количество информации на основе имеющихся ранее данных - возможно, мы скоро узнаем, существуют ли такие планетарные оазисы далеко внутри «снежной линии», вращающейся вокруг звезд красного карлика.
Прочитайте статью о захваченных водой мирах по следующей ссылке.
