Який рецепт живої планети? Астрономи не впевнені - ми ще не знайшли жодного іншого, крім Землі.
Але у нас є кілька освічених здогадок: Життю, мабуть, потрібні вода, вуглець і достатньо світла і тепла, щоб живити світ, не спалюючи його до чіткого стану. Гравітація не повинна бути занадто високою, і атмосфера також не зашкодить. Але нове дослідження пропонує ще один важливий інгредієнт: основні впливи на астероїди та комети, в саме потрібній кількості.
Коли великий об’єкт вражає планету, трапляються дві речі: Матеріал з об'єкта додається до маси планети, а частина атмосфери навколо зони удару викидається в космос, сказав Марк Уайатт, астроном і керівник університету Кембриджського університету автор нової роботи. У по-справжньому гігантських ударах, як у того, що утворював Місяць Землі, якась атмосфера бунтується і на далекій стороні планети, що означає трохи більше втрачається. Але це не означає, що домашній світ бажання повинен повністю пропустити наслідки. Якщо планета має розробити умови, які вважаються необхідними для життя, найкраще належати до середньої категорії планет, які поглинають безліч основних впливів - але не так багато, щоб вони втрачали свою атмосферу.
Це тому, що планетам майже напевно потрібні "летючі речовини" в їх атмосфері для того, щоб проростити життя, розповів Вайятт Live Science. Летючі речовини - це хімічні речовини, як вода і вуглекислий газ, які можуть кипіти при низьких температурах. Все життя, про яке ми знаємо, покладається на воду та вуглець, щоб підтримувати себе на базовому хімічному рівні, і вчені вважають, що властивості цих хімікатів роблять їх необхідними для життєдіяльності в будь-якій точці Всесвіту.
Але не всі планети починаються з необхідних концентрацій летючих речовин. На початку життя зірки це набагато яскравіше. І цей додатковий блиск є досить гарячим, щоб випікати весь пухкий пил у регіоні, який згодом стане зоною проживання зірки - не надто гарячою, не надто холодною областю. Ці гарячі ранні температури, ймовірно, позбавлять води та інших летучих речовин з пилу, які згодом стануть придатними для життя планетами. Отже, після формування планет і охолодження зірки, цим скелястим кулям необхідно придбати свої летючі речовини десь в Сонячній системі. Іншими словами, вони повинні потрапити в купу великих бродячих об'єктів.
Дослідники виявили, що найкращі кандидати для доставки летючих речовин, не зачіпаючи атмосферу планети та не стерилізуючи її, є об'єктами середнього розміру. Впливи астероїдів і комет від 60 футів до 20 кілометрів (1 кілометр) астероїдів і комет є дуже ефективними при доставці летючих речовин і, як правило, додадуть більше атмосфери, ніж вони віднімають, вважають автори. Більші астероїди, що знаходяться на відстані від 2 до 20 км на відстані, становлять більше атмосфери, ніж вони додають.
Автори виявили, що такі гігантські впливи, як той, що сформував Місяць Землі, не псуються з цією історією настільки, наскільки ви могли очікувати. Такі події зустрічаються досить рідко, і, хоча вони можуть змінити склад атмосфери, вони повністю не приберуть її.
Одне з важливих уроків цієї статті полягає в тому, що маленькі зірки "класу М" - найпоширеніша категорія зірок, занадто тьмяна, щоб побачити неозброєним оком, багато з них червоні карлики - ймовірно, погані кандидати на життя, писали автори. Це важливо, тому що навколо таких зірок з'явилося дуже багато потенційно мешкаючих екзопланет.
"Для М-зірок їхня низька освітленість означає, що житлова зона набагато ближче до зірки, ніж до зірки, як сонце", - сказав Вайат.
Щоб отримати достатньо світла, планета, подібна до Землі, що обводить зірку класу М, можливо, повинна бути наближена до тієї зірки, як Меркурій до нашого Сонця.
І стає гірше. Прямо біля невеликої зірки з низькою масою, астероїди та комети летять навколо зі значно більшою швидкістю та різко врізаються у планети.
"Впливи з високою швидкістю набагато ефективніші при зачистці атмосфери", - сказав Уайат.
Це погані новини для життя в М світах. І це не єдиний фактор, який робить життя M-світу малоймовірним.
"Існує цілий ряд причин, чому для мешкаючих на планеті навколо орхідей М карликів не може бути атмосфери, в тому числі відбирання від зоряного вітру і планети набагато ближче до своєї приймаючої зірки", - сказала Сара Раггеймер, експерт з атмосфери екзопланет в університеті Оксфорд, який не брав участі в цьому дослідженні.
То чи є надія на життя в М світах?
"Я думаю, що в кінцевому підсумку ми відповімо на це запитання спостережно незабаром після його запуску. Чи мають мешкають планети, що обертаються навколо М гномів, атмосфера?" - сказав Реггеймер. "Ми знаємо, що у трохи гарячіших і більших планет, що обходять навколо М карликів, є густа атмосфера. Але це питання все ще залишається для житлових планет: Чи можуть вони зберегти достатньо тонку атмосферу, щось на зразок Землі, а не Венери?"
Автори підкреслили в роботі, що багато їх висновків базуються на невизначеностях: Де складається життя? Наскільки інші зіркові системи там нагадують нашу Сонячну систему?
Едвін Бергін, експерт у планетарному утворенні та воді Мічиганського університету, який не брав участі в цьому дослідженні, погодився з авторами, що в цьому документі є "значні ускладнення".
"Але загальні тенденції, які вони представляють, є досить цікавими і можуть бути важливими", - сказав він.
Він вказав на свій власний твір, який підказує, що Земля почалася з більш густою атмосферою, багатою на азот, але значна частина її втратила удари. Автори цього нового документу у своїй моделі припустили, що удари від комет та астероїдів могли формувати атмосферу Землі, Марса та Венери.
Дослідники, на думку дослідників, мають більше дізнатися про те, як ця робота може пояснити нашу власну Сонячну систему, зокрема роль гігантських впливів тут. Цей документ ще не опублікований у рецензованому журналі та доступний на сервері переддруку arXiv.
