В сумеречной зоне на далеких планетах тоже может быть жизнь

В новом исследовании астрономы Калифорнийского университета в Ирвайне описывают возможность существования внеземной жизни на далеких экзопланетах в особой области, называемой зоной терминатора — пояс или кольцо на планетах, у которых одна сторона всегда обращена к своей звезде, а другая — всегда темная.

У этих планет есть постоянная дневная сторона и постоянная ночная сторона, — сказала Ана Лобо, постдокторский исследователь кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета, которая возглавила новую работу, опубликованную в журнале The Astrophysical Journal.

Лобо добавила, что такие планеты встречаются особенно часто, потому что они существуют вокруг звезд, которые составляют около 70 процентов звезд, видимых на ночном небе — так называемых М-карликовых звезд, которые относительно тусклее нашего Солнца.

Терминатор — это разделительная линия между дневной и ночной сторонами планеты. В зонах терминатора температура — нечто среднее между слишком жаркой и слишком холодной.

Вам нужна планета, которая находится в зоне оптимальной температуры для наличия жидкой воды, — сказала Лобо, поскольку жидкая вода, насколько известно ученым, является необходимым ингредиентом для жизни.

На темных сторонах планет-терминаторов вечная ночь привела бы к резкому падению температуры, в результате чего любая вода могла бы замерзнуть в лед. Сторона планеты, всегда обращенная к своей звезде, может быть слишком горячей, чтобы вода могла долго находиться в открытом состоянии.

Это планета, где дневная сторона может быть паляще жаркой, далеко за пределами пригодности для жизни, а ночная сторона будет ледяной, потенциально покрытой льдом. На ночной стороне могут быть большие ледники, — заявила Лобо.

Лобо вместе с Аомавой Шилдс, доцентом кафедры физики и астрономии Калифорнийского университета, смоделировали климат планет-терминаторов с помощью программного обеспечения, обычно используемого для моделирования климата нашей планеты, но с некоторыми поправками, включая замедление вращения планет.

Считается, что астрономы впервые смогли показать, что на таких планетах, ограниченных областью терминатора, может существовать пригодный для жизни климат. Исторически сложилось так, что в поисках кандидатов на обитаемость исследователи в основном изучали экзопланеты, покрытые океаном. Но теперь, когда Лобо и ее команда показали, что планеты-терминаторы также являются пригодными убежищами для жизни, это увеличивает количество вариантов, из которых астрономы, ищущие жизнь, могут выбирать.

Мы пытаемся привлечь внимание к планетам с ограниченным количеством воды, на которых, несмотря на отсутствие широко распространенных океанов, могут быть озера или другие небольшие водоемы с жидкой водой, и эти климатические условия могут оказаться весьма перспективными, — сообщила Лобо.

Одним из ключевых моментов в этом исследовании было точное определение того, какая именно планета зоны терминатора может сохранять жидкую воду. Если планета в основном покрыта водой, то вода, обращенная к звезде, по мнению команды, скорее всего, испарится и покроет всю планету толстым слоем пара.

Но если есть суша, этого эффекта вообще не должно быть.

Ана показала, что если на планете много земли, то сценарий, который мы называем «терминаторной обитаемостью», наиболее возможен. Эти новые и экзотические состояния обитаемости, которые открывает наша команда, больше не являются предметом научной фантастики — Ана проделала работу, чтобы показать, что такие состояния могут быть климатически стабильными.

Признание зон терминатора или сумеречных зон потенциальными гаванями для жизни также означает, что астрономам придется скорректировать методы изучения климата экзопланет в поисках признаков жизни, поскольку биосигнатуры, которые создает жизнь, могут присутствовать только в определенных частях атмосферы планеты.

Эта работа также поможет информировать будущие усилия групп, использующих такие телескопы, как космический телескоп Джеймса Уэбба или большой ультрафиолетовый оптико-инфракрасный телескоп, который в настоящее время разрабатывается в НАСА, в поисках планет, на которых может существовать внеземная жизнь.

Исследуя эти экзотические климатические состояния, мы увеличиваем наши шансы найти и правильно идентифицировать пригодную для жизни планету в ближайшем будущем, — сказал Лобо.

16.03.2023