УФ-излучение не снижает жизнепригодность экзопланет
С тех пор как стало известно, что вокруг многих звезд вращаются планеты, в том числе и похожие на Землю, не утихают споры о том, может ли там существовать жизнь. Естественное требование: экзопланета должна быть в зоне обитаемости, чтобы на ней могла существовать жидкая вода. Но у красных карликов — самого распространенного типа звезд в нашей Галактике, к которому относится и ближайшая (помимо Солнца) к нам звезда Проксима Центавра, — зона обитаемости маленькая и находится очень близко к звезде. Учитывая высокую активность красных карликов, это означает, что уровень радиации на поверхности экзопланеты должен быть очень высоким. Однако проведенное учеными из США моделирование условий на таких экзопланетах показало, что интенсивность УФ-излучения на них ниже, чем она была на Земле ранних этапах развития жизни.
Существование экзопланет — планет, находящихся вне Солнечной системы, — было надежно установлено в 1992 году (A. Wolszczan, D. A. Frail, 1992. A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12). Сейчас, благодаря усовершенствованным средствам наблюдения и методам обработки информации, открытие новых экзопланет происходит регулярно. В каталоге экзопланет на сегодняшний день числится более 4000 экзопланет из более чем 3000 планетных систем. Это только те экзопланеты, которые надежно подтверждены с помощью наземных телескопов, — ожидающих подтверждения кандидатов в экзопланеты еще больше.
Имеют экзопланеты и ближайшие к нам звезды (в частности, уверенность в существовании экзопланеты у звезды Барнарда — четвертой по близости к Солнцу после трех звезд системы Альфа Центавра — появилась в прошлом году, см. I. Ribas et al., 2018. A candidate super-Earth planet orbiting near the snow line of Barnard’s star). Некоторые из этих экзопланет располагаются в так называемой обитаемой зоне: условия на их орбитах близки к земным и теоретически там возможно существование жизни (прежде всего исходя из возможности наличия на этих планетах воды в жидкой фазе, поскольку это необходимый растворитель во многих биохимических реакциях).
Близкие по размеру к Земле экзопланеты называются землеподобными или экзопланетами земного типа. А если землеподобная экзопланета еще и находится в зоне обитаемости, то ее называют двойником Земли. Понятно, что именно такие экзопланеты представляют самый большой интерес как с точки зрения изучения внеземной жизни, так и с точки зрения подбора будущего «дома» для человечества. Поиск экзопланет земного типа — ключевая часть миссии космического телескопа «Кеплер», запущенного в марте 2009 года. Несмотря на то, что в 2013 году телескоп частично вышел из строя, информация с него продолжала поступать до прошлого года, а анализ всех полученных данных займет еще некоторое время. По состоянию на март 2019 года им было обнаружено больше 2600 экзопланет.
Ближайшая к Земле звезда после Солнца — красный карлик Проксима Центавра, входящий в состав звездной системы Альфа Центавра, — также имеет свою планетную систему. В 2016 году было объявлено о том, что вокруг этой звезды обращается как минимум одна планета, Проксима b (G. Anglada-Escude et al., 2016. A terrestrial planet candidate in a temperate orbit around Proxima Centauri), а буквально несколько дней назад на конференции Breakthrough Discuss, организованной в рамках программы исследования жизни во Вселенной Breakthrough Initiatives, было заявлено о том, что вокруг этой звезды обращается еще одна планета (но она, разумеется, пока находится в статусе кандидата в экзопланеты). Проксима b немного больше Земли и при этом находится в обитаемой зоне. Большая полуось ее орбиты равна всего 0,05 а. е. (то есть она в 20 раз ближе к своей звезде, чем расстояние от Земли до Солнца), но поскольку светимость красного карлика (Проксима относится к спектральному классу М), гораздо ниже, чем у звезды вроде Солнца, то Проксима b получает как раз столько тепла, чтобы вода могла на ней существовать в жидкой фазе. Но достаточно ли этого, чтобы там могла существовать жизнь? До недавнего времени считалось, что нет.
Красные карлики составляют большинство звезд в нашей Галактике (например, двадцать из тридцати ближайших к Земле звезд относятся к этому типу). Такие звезды проявляют гораздо большую активность, чем Солнце. Мощные вспышки и связанные с ними потоки ионизированных частиц (звездный ветер) губительны для возможной жизни на экзопланетах, вращающихся вокруг красных карликов: во время вспышек поток ультрафиолета может увеличиваться на два порядка, а, как известно, сильное УФ-излучение повреждает клетки и нуклеиновые кислоты. Все это усугубляется тем, что зона обитаемости находится очень близко к звезде и эти экзопланеты, скорее всего, лишены защитного магнитного поля: из-за приливного захвата они всегда обращены к звезде одной стороной и у них отсутствует вращение ядра, порождающее магнитное поле.
Однако значимые выводы о жизнепригодности планетных систем красных карликов можно делать только после как можно более точного расчета мощности достигающего планеты коротковолнового излучения, которое обладает наибольшей биологической активностью (по сравнению с инфракрасным излучением и излучением видимой части спектра) и представляет наибольшую опасность для живых организмов. Из трех видов коротковолнового излучения (ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение) важнее всего оценить уровень ультрафиолетового, поскольку на его долю приходится подавляющая часть излучаемой энергии. Именно это и проделали астрономы из Корнеллского университета (США) Джек О’Мэлли-Джеймс (Jack O’Malley-James) и Лиза Калтенеггер (Lisa Kaltenegger). Результаты опубликованы в недавнем выпуске журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ученые смоделировали условия на поверхности четырех ближайших потенциально обитаемых экзопланет: Проксимы b, TRAPPIST-1 e, Ross-128 b и LHS-1140 b. Поскольку спектр излучения родительских звезд хорошо известен, ученые могли оценивать вероятный уровень ультрафиолетового излучения на поверхности этих экзопланет, исходя из различных вариантов состава и плотности атмосферы: от аналогичного современной земной атмосфере до очень тонкой и нарушенной в результате звездных вспышек бескислородной атмосферы, плохо блокирующей ультрафиолет. Как и следовало ожидать, моделирование показало, что по мере истощения атмосферы и снижения в ней уровня озона всё больше ультрафиолета достигает поверхности. Но даже при самом высоком уровне показанного моделью уровня УФ-излучения на поверхности экзопланет (во время вспышек на родительской звезде при тонкой бескислородной атмосфере), он все же был ниже того, что получала Земля в начале архея (4,0–3,9 млрд лет назад), когда на Земле зародилась жизнь (рис. 2). Сравнительные данные для ранней Земли авторы брали из разработанной ранее при участии одного из них модели, в которой оценивался спектр солнечной радиации для различных периодов эволюции Земли (L. Kaltenegger et al., 2007. Spectral Evolution of an Earth-like Planet). В этой модели обобщались известные на тот момент геологические данные, что позволило получить зависимость температуры и содержания в атмосфере шести основных газов (H2O, CO2, CH4, O2, O3, N2O), и, как следствие, — графики отраженного атмосферой излучения и спектральные графики солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Светимость Солнца в архейские времена авторами модели была принята на уровне 71% от современной.
Таким образом авторы показывают, что ультрафиолетовое излучение не является ограничивающим фактором жизнепригодности ближайших к Земле экзопланет, входящих в планетные системы красных карликов класса М, и ставят обратный вопрос: а не является высокий уровень радиации необходимым условием для развития жизни на ранних этапах развития планет земного типа? Ведь известно, что в некоторых биомолекулах, например, нуклеиновых кислотах, при облучении могут возникнуть мутации (в том числе и полезные). Возможно, признаки жизни надо искать именно в планетных системах активных звезд.
Не все длины волн ультрафиолетового излучения одинаково губительны для биологических молекул. Чем меньше длина волны, тем сильнее биологическое действие излучения. Чтобы оценить потенциальную обитаемость миров с различным объемом получаемого излучения, авторы приводят обобщенные данные о том, как меняется выживаемость при разных длинах ультрафиолетового излучения бактерий-экстремофилов Deinococcus radiodurans — одного из самых радиационно-устойчивых организмов на Земле. Оказывается, для того, чтобы спровоцировать одинаковый уровень смертности в популяции этих бактерий, доза УФ-излучения длины 360 нм должна быть на три порядка выше, чем доза УФ-излучения длины 260 нм.
История эволюции жизни на Земле демонстрирует различные стратегии выживания в условиях высокого уровня радиации: защитные пигменты, биофлуоресценция, жизнь под водой или под землей. Авторы уверены, что такие же механизмы защиты могут использовать организмы и на других планетах (если они там есть). В частности, в одной из своих предыдущих работ (J. O'Malley-James, L. Kaltenegger, 2016. Biofluorescent Worlds: Biological fluorescence as a temporal biosignature for flare star worlds) они писали, что допускают возможность существования на планете Проксима b биосферы, использующей биологическую флуоресценцию как защитный механизм от вспышек ультрафиолетового излучения Проксимы Центавра (правда, эта статья не была опубликована в рецензируемом журнале).
Авторы считают, что их новые результаты в целом снимают главное возражение против существования жизни на ближайших экзопланетах земного типа. Теперь осталось узнать, есть ли там атмосфера и жидкая вода.
Источник: Jack T. O’Malley-James, L. Kaltenegger. Lessons from early Earth: UV surface radiation should not limit the habitability of active M star systems // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2019. V. 485. DOI: 10.1093/mnras/stz724.
Владислав Стрекопытов
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
18.03.2018 - 02.05.2018 (990)
03.05.2018 - 11.06.2018 (1000)
12.06.2018 - 18.07.2018 (990)
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - ...
Последние аномальные новости

Бристольский университет удалил заявление о разгадке манускрипта Войнича

Вблизи протозвезды обнаружили монооксид алюминия

Возможны ли путешествия во времени

Десять фактов о смерти

Доказали возможность путешествий во времени

Жуткая традиция засушенных человеческих голов

Кто, как и зачем создал тысячи гранитных кувшинов

Петроглифы камня Кочно остаются неразгаданными

Почему Пентагон возобновил программу слежки за НЛО

Призрак в доме наркобарона Пабло Эскобара

Пророчества Айзека Азимова сбываются одно за другим

Путешественники во времени. Гении или лжецы

Путешественники во времени. Что не так

Раскрыли тайное общество каннибалов

Расшифровано пророчество Нострадамуса на 2019 год

Речное чудище сняли в канадском парке Банфе

Рукопись Войнича. Как ученые делают сенсации из ничего

Случаи ловли необычных рыб

Сотрудник НАСА заявил, что Земля - плоская

Умер мужчина из старейшей в мире супружеской пары

Самодельная сушилка для овощей

Кошачий уголок или что можно сделать своими руками для кота

Как сделать интерьерную куклу своими руками

Особенности правильного выбора лупы для анализа мелких объектов

Завивка волос дома с помощью подручных средств

Как научится всё успевать

Самостоятельно клеим обои

Как правильно клеить гипсокартон на стену

Что такое скрапбукинг

Канцтовары. Офисные принадлежности на ходу

Что взять с собой в поезд в дальнюю поездку

Принт на чашке - оригинальный подарок на любое событие

Более 100 древних храмов нашли в Камбодже

Вселенная как мегаполис

Где растёт дуб-часовня

Гигантский паук Джейба Фофи

Детально засняли формирующуюся планетную систему

Женщина обнаружила на пляже рыбу с человеческими зубами

Инопланетяне вышли на связь со своими из Швеции

Когда жители мегаполисов пересядут на летающие такси

Кто поможет раскрыть главную тайну Вселенной

Лазерное оружие определит потенциал российской армии

Море вокруг Ирана сделалось красным

Наблюдения необычных НЛО. Треугольники и парящие шары

НЛО пролетел над Смоленском

Огненный шар завис над Алжиром

Подросток обнаружил экзопланету с двумя Солнцами

Причина гибели цивилизации Наска

С начала года в Подмосковье родились 60 двойняшек

Световые феномены в небе подозрительно участились

Темные оккультные практики

Чупакабра пугает жителей поселка Крылова

В лесах Лаоса нашли древние кувшины мертвых

Женщина сняла призрака в эстонском замке

Загадочный армянский Караундж

Когда нужно идти к экстрасенсу

Конец света наступит очень скоро

НЛО сняли над Йошкар-Олой

Опровергнута популярная теория об эволюции человека

Первые итоги изучения плоской планеты Ультима Туле

Полтергейст или ахинея

Поляризация света протопланетных дисков укажет на аксионы

Понять содержание манускрипта Войнича невозможно

Предрекли исчезновение миллионов рабочих мест из-за роботов

Раскрыта загадка египетской пустыни

Создан первый полностью искусственный живой организм

Странное существо заметили на Суздальских озерах

Тайны древних камней

У людей не нашли ни одного инстинкта

Учителя литературы уволили из-за заклятия Ктулху

Эзотерика была, есть и будет

Является ли человечество космическим экспериментом

Как привлечь любовь с помощью фен-шуй

Армия США заказала разработку боевого лазера

Ведьмовские пруды в Румынии и США

Девушка плачет кровавыми слезами

Загадки собора Святой Софии

Загадки Тургайских геоглифов

Загадочные подводные личинки ставят ученых в тупик

Инопланетное вмешательство. Отрицательный резус-фактор

Инопланетяне давно обитают на обратной стороне Луны

История особняка с привидениями в Иллинойсе

Комета Чурюмова-Герасименко посылает в космос радиосигналы

Лечение навозом, голубями и вареными крабами

Невероятные круги в небе над Курском

Недра обратной стороны Луны удивили ученых

Необычную молнию запечатлели во Флориде

НЛО замечен у одной из гостиниц Питербурга

Образ Христа возник над Аргентиной

Рыбак поймал мини-кракена

Таинственные белые кольца в орловском небе

Умер физик и исследователь НЛО Стэнтон Фридман

Что мы знаем о Лох-Несском чудовище

Академик расшифровал манускрипт Войнича

Американские военные всерьез занялись НЛО

Ближним боем на истребителях США будет управлять ИИ

В Австралии родился двухголовый теленок

В доме актрисы поселился агрессивный полтергейст

В Москве появился свой Синь камень

Ватикан провел уроки экзорцизма для священников

Женщина нашла потерянный 40 лет назад кошелек

Искусственный интеллект будет выбирать рецензентов

Какие планеты переживут смерть своей звезды

Мужчина 30 лет играл в одну и ту же лотерею и выиграл

Мужчина съел 116 гвоздей и выжил

НЛО замечен возле МКС

НЛО сняли в небе над Электросталью

Пророчество о распаде Украины

Светящийся НЛО пролетел над Аризоной

Сияющие шары в подвале заинтересовали кота

Странные звуки пугают жителей Словакии

Тайную комнату нашли под дворцом Нерона

Экстрасенс Николь Кузнецова рассказала о своем состоянии

В атмосфере ультрагорячего юпитера нашли пары иттрия

В Малайзии закрыли больницу, где людей запугивали привидения

Вера в пришельцев и Атлантиду переживает расцвет

Вещий сон принес мужчине состояние

Во все времена вера в сверхъестественное привлекала людей

Девочка-лунатик упала с 11 этажа и выжила

Инопланетяне действительно существуют

Камера наблюдения записала угрозы невидимки

Мальчик пробыл 25 минут под водой и выжил

Мотоциклист из ниоткуда спровоцировал аварию

На Марсе может быть жизнь. Но как ее искать

Призрака сняли в старинном валлийском особняке

Призраки и паранормальные явления Рима

Самая таинственная книга Гермеса Трисмегиста

Самое жуткое кладбище в мире

Связь волосатых человекоподобных существ и каменных кругов

Тайна исчезающего дома в чаще леса

Турецкий пилот запечатлел НЛО во время полета

Фотограф отправляется искать монстра озера Илиамна

Ясновидящую арестовали за долги

Загадка шотландских водяных лошадей

Загадочная цивилизация майя не дает покоя ученым

Как зародилась жизнь на планете Земля

Каким образом можно научить компьютер понимать речь человека

Каким образом плацебо оказывает положительный эффект

Легенда об Адской гончей из Северной Каролины

Люди-химеры. Эпоха пост-природы

Обнаружен сезонный круговорот воды на Марсе

Общение с помощью мыслей становится реальностью

Одинаково ли люди видят окружающий мир

Останки непонятного существа найдены во Флориде

Почему люди ищут спасение в магии

Представлен план по колонизации орбиты Земли

Самолеты древности - Виманы

Странные мальчики в лесу Ньюфаундленда

Существуют ли человеческие феромоны

Тело человека - это тело солнечной системы

Третья мировая начнется в Басре и после чего прибудет Нибиру

Что было до Большого взрыва

Что же исследователи нашли в Антарктиде за 200 лет

Где реально мог бы укрыться Адольф Гитлер

Граница между мирами

Гуляющая по крышам гаражей корова озадачила россиян

Житель Техаса увидел на дороге странного человека

Исполняем желания с помощью макияжа

Как тайные общества управляют движением полюсов

Красный призрак Аризоны

Можно ли с помощью пасьянса узнать свою судьбу

Мы живем в 1722, а не в 2019 году

Непонятные обычаи моей бабушки

Окутанная тайной дыра на территории Антарктиды

Попугай купился на детский розыгрыш

Послания потомкам и инопланетянам

Почему люди видят призраков

Приблизились к разгадке тайны Стоунхенджа

Прототип межзвездного зонда был испытан на воздушном шаре

Пятилетка удачи

Таинственные субнептуны богаты водой

Титаник создал воронку времени и она еще не закрыта

Факты о секретной Зоне 51

Особенности выбора мебели в офис и кабинет руководителя

Загадки безлюдного острова Буве

Загадочные психические расстройства

Загадочный древний город погибший в песках Аравии

Как голод может продлить жизнь

Клоун переполошил целый город в США

Легенда о Ла Йороне

Место силы в Волжском

НЛО - это машины времени

НЛО вылетел из красной тучи над Пхукетом

О, жуткий новый мир

Параболическую антенну заметили на Луне

Пассажир авиалайнера снял НЛО

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика