Вспышка жизни: новый взгляд на поиск обитаемых планет

Планетная система в представлении художника

Далеко не все известные потенциально обитаемые планеты действительно способны породить жизнь, пишут астрономы из Китая в недавней статье. Они объяснили, что до сих пор было принято рассматривать миры только с точки зрения возможности существования воды в жидком состоянии на поверхности: для этого планета должна находиться не слишком близко и не слишком далеко от своей звезды. На сегодня известно несколько десятков экзопланет, которым в этом смысле повезло, плюс еще 150−200 кандидатов.

Но на самом деле для зарождения жизни на планете принципиально важно еще одно условие: достаточный, но не чрезмерный поток ультрафиолетового излучения от родительского солнца. Именно это излучение запускает на планете химические реакции, в результате которых образуются сложные органические, пребиотические молекулы, а в конце концов — РНК и ДНК. По основной версии, именно благодаря этому возникла жизнь на Земле.

Это еще раз показывает, какими «счастливчиками» во Вселенной должны быть миры именно в системах солнцеподобных звезд, то есть желтых карликов: от них идет постоянное, стабильное и сравнительно спокойное ультрафиолетовое излучение. В этих системах нахождение в «зоне воды», можно сказать, автоматически означает нахождение и на территории идеального количества ультрафиолета.

Однако такие звезды встречаются в космосе совсем не так часто, как хотелось бы, а подавляющее большинство светил в галактиках — красные карлики. Эти звезды — совсем другое дело. Проблема не в том, что они меньше, тусклее и холоднее: их миры имеют тенденцию располагаться очень близко к ним, так что эта проблема решается сама собой.

Есть другая трудность, которая сильно портит общую картину — крайне беспокойное «поведение» красных карликов. При всей своей видимой скромности они испускают очень мощные вспышки, по сравнению с которыми солнечные крайне слабы. Парадокс в том, что именно эти вспышки приносят ультрафиолетовое излучение: в спокойном состоянии красный карлик его не испускает вообще.

Значит, в системе такой звезды планете лучше всего находиться там, где эти вспышки будут не убийственными, а наоборот, животворящими. Именно с этой точки зрения астрономы предложили рассматривать экзопланеты.

Они рассчитали предполагаемую «ультрафиолетовую зону обитаемости» вокруг разных звезд и попытались определить ее в реальных системах с экзопланетами. Для примера ученые выбрали девять систем светил, у которых наблюдаются вспышки и при этом есть миры сравнительно небольших размеров. Пять из этих звезды — красные карлики, остальные — оранжевые и желтые, то есть звезды немного массивнее.

Оказалось, что две из этих систем надо сразу вычеркивать из списка целей в поиске внеземной жизни: там планеты даже не находятся в «зоне воды». А что касается совпадения «водяной» и «ультрафиолетовой» зоны потенциальной обитаемости, то этим могут похвастаться миры лишь в трех рассмотренных системах.

Это планеты KOI-7703.01, KOI-8047.01 и KOI-8012.01, расположенные в 1300—2500 световых годах от нас. Все три примерно в полтора-два раза крупнее Земли. Кстати, одна из них — KOI-7703.01 — принадлежит звезде типа нашего Солнца и притом расположилась в своей системе как раз там, где в Солнечном «семействе» расположилась наша планета, то есть почти на том же самом расстоянии от светила.