Открытие первой экзопланеты в 1995 году положило начало новой эре в астрономии. Сегодня учёные подтвердили существование более шести тысяч таких миров за пределами Солнечной системы, и это лишь крошечная часть от их предполагаемого общего числа. Учитывая, что только в нашей галактике Млечный Путь насчитываются сотни миллиардов звёзд, а во Вселенной — сотни миллиардов галактик, количество планет, включая те, что похожи на Землю по размеру и составу, поистине астрономически велико. Однако сходство с Землей по базовым параметрам не гарантирует обитаемости. Существует целый комплекс строгих условий, без которых жизнь, подобная земной, возникнуть и развиться не может. Давайте подробно рассмотрим эти критические факторы.
Фундаментальные основы жизни
Для зарождения и поддержания любой известной нам формы жизни необходимы как минимум два компонента: сложные химические соединения, служащие её материальной основой, и стабильный источник энергии. Кроме того, организмы должны быть адаптированы к конкретным условиям окружающей среды. На Земле такими условиями являются обширный водный океан, атмосфера с подходящим составом (кислород, азот), а также температурный режим, при котором вода сохраняет жидкое состояние, а сложные органические молекулы не разрушаются. Существенно иные условия, вероятно, породят и принципиально иную биохимию, что выводит нас к дискуссии об «углеродном шовинизме» — предположении, что жизнь обязана быть основана на углероде. Это отдельная и глубокая тема для изучения.
Источник: https://focus.u
Роль звезды и стабильность орбиты
Ключевым фактором обитаемости планеты является её материнская звезда. Идеальный кандидат — стабильное светило, подобное нашему Солнцу, с предсказуемым и умеренным уровнем излучения. Опасность представляют переменные или взрывающиеся звёзды по соседству, чьи мощные вспышки и выбросы радиации способны стерилизовать близлежащие миры. Не менее важна и орбита планеты: она должна быть почти круговой (иметь малый эксцентриситет).
Обратите внимание: Почему космонавты не любят сдавать "Пробу Васютина".
Такая орбита обеспечивает постоянное и равномерное поступление тепла и света от звезды. Сильно вытянутая орбита приводит к экстремальным сезонным перепадам температур, которые делают планету непригодной для сложных форм жизни.
Источник: https://ru.wikipedia.org
Зона обитаемости и вращение планеты
Планета должна находиться в так называемой «зоне обитаемости» — узком диапазоне расстояний от звезды, где температура на поверхности позволяет воде существовать в жидкой фазе, не испаряясь и не замерзая полностью. Также предпочтительны одиночные звёздные системы. В двойных или кратных системах гравитационные взаимодействия могут заставлять планеты двигаться по хаотичным, меняющимся орбитам, что ведёт к катастрофическим температурным скачкам. Ещё один критический параметр — период вращения планеты вокруг своей оси. Он должен обеспечивать регулярную, но не чрезмерно долгую смену дня и ночи, чтобы поверхность успевала прогреваться и остывать в приемлемых пределах.
Крайний случай — приливный захват, когда планета всегда обращена к звезде одной стороной. На такой планете возникнет жёсткий контраст: одна половина будет раскалённой пустыней, другая — ледяной пустошью, а в узкой терминаторной зоне между ними будут бушевать вечные ураганы, делая условия крайне негостеприимными.
Масса планеты и возраст системы
Масса планеты — это определяющий фактор для удержания атмосферы. Слишком маленькая планета (как Луна или Меркурий) не обладает достаточной гравитацией, чтобы удержать газовую оболочку и жидкую воду, которые просто улетучатся в космос. Слишком массивная же планета, напротив, притянет огромную, плотную атмосферу из водорода и гелия, подобную газовым гигантам, которая создаст непроницаемый барьер для света и тепла от звезды.
Источник: https://www.vesti.ru
Для возникновения не просто жизни, а высокоразвитых или разумных форм требуется время, измеряемое миллиардами лет. Следовательно, жизнь может достичь сложных форм только у достаточно старых звёзд. На Земле эволюция от простейших организмов до сложной биоты заняла около 4 миллиардов лет. В иных условиях, под влиянием иной гравитации, состава атмосферы и химической среды, гипотетические разумные существа могут иметь совершенно иную биологию и восприятие реальности.
Поиски продолжаются
На сегодняшний день Земля остаётся единственной известной планетой, где существует жизнь. Однако поиски далёких обитаемых миров активно ведутся. По оценкам специалистов NASA, только в нашей галактике может насчитываться около 8,8 миллиарда звёзд, обладающих планетами земного типа, расположенными в зоне обитаемости. Это статистически обнадёживающая цифра, которая подогревает интерес учёных и даёт надежду на будущие открытия.
Автор: Алексей Нимчук. Редакция: Фёдор Карасенко.
Ставьте палец вверх, чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой сайт здесь, а также на мои каналы в телеграме и на youtube. Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос. Поддержать наш сайт материально можно через patreon.
Еще по теме здесь: Космос.
Источник: Почему не на всех землеподобных планетах может существовать жизнь?.