Потенциально обитаемые миры: от Марса до далёких экзопланет

Содержание

Марс: Красная планета и её загадки

Марс, наш ближайший сосед, долгое время считается главным кандидатом на наличие внеземной жизни в Солнечной системе. Рассмотрим его ключевые параметры, которые определяют его потенциальную обитаемость.

Основные характеристики планеты:

Гравитация: Составляет лишь 39% от земной, что значительно повлияло бы на физиологию возможных организмов.
Сутки и год: Марсианские сутки длятся 24.6 часа, что близко к земным, а вот год почти вдвое длиннее — 687 земных суток.
Спутники: Два небольших спутника — Фобос и Деймос.
Климат: Температурный режим экстремален: от леденящих -153°C на зимних полюсах до +35°C на летнем экваторе.
Атмосфера: Крайне разрежена, давление всего 6.1 мбар (для сравнения, на Земле — 1013 мбар). На 95% состоит из углекислого газа.
Магнитное поле и геология: Практически отсутствует глобальное магнитное поле, что делает планету уязвимой для солнечной радиации. Геологическая активность, судя по всему, почти прекратилась.

Одним из самых интригующих открытий стало обнаружение метана в атмосфере. Поскольку этот газ быстро разрушается, должен существовать его постоянный источник. Им может быть либо неизвестная нам подповерхностная геохимическая активность, либо, что волнует учёных больше всего, — жизнедеятельность микроорганизмов. Подтверждением этой гипотезы служат и органические молекулы, найденные марсоходом Curiosity в грунте.

Снимок с поверхности, сделанный марсоходом.

Новости МирТесен

Венера: Адская сестра Земли

Венера, часто называемая близнецом Земли по размеру, представляет собой мир с самыми суровыми условиями в Солнечной системе.

Основные характеристики планеты:

Гравитация: Очень близка к земной — 91%.
Сутки и год: Парадоксально, но венерианские сутки (243 земных дня) длиннее, чем год (225 дней).
Спутники: Отсутствуют.
Климат: Средняя температура у поверхности — убийственные 460°C, достаточные для плавления свинца.
Атмосфера: Чрезвычайно плотная, давление в 93 раза выше земного. Состоит в основном из углекислого газа, а облака — из серной кислоты.

Несмотря на адские условия на поверхности, учёные не исключают возможность жизни в верхних слоях атмосферы, где температура и давление ближе к земным. Сенсацией 2020 года стало обнаружение там фосфина — газа, который на Земле производится преимущественно живыми организмами или в промышленных процессах. Позже была найдена и простейшая аминокислота глицин. Эти открытия заставляют пересмотреть наши представления о границах обитаемости.

Снимок с поверхности Венеры.

Титан: Замороженный мир с морями из метана

Титан, крупнейший спутник Сатурна, — уникальное тело, обладающее плотной атмосферой и стабильными жидкостями на поверхности, правда, не из воды, а из углеводородов.

Основные характеристики спутника:

Гравитация: Слабая, всего 14% от земной.
Сутки: Длятся 16 земных дней.
Атмосфера: В 1.5 раза плотнее земной, состоит на 98.5% из азота и на 1.5% из метана.
Климат: Средняя температура -180°C.

Азотно-метановая атмосфера и сложная органическая химия на поверхности делают Титан аналогом ранней Земли, но в глубокой заморозке. Учёные, такие как Стивен Беннер, предполагают, что жизнь здесь могла бы использовать в качестве растворителя не воду, а жидкий метан или этан. Хотя низкие температуры замедляют химические реакции, стабильность сложных органических молекул в таких условиях может быть даже выше, чем в водной среде.

Моря и озера из жидкого метана, этана, пропана и других углеводородов.

Снимок с поверхности Титана, сделанный зондом "Гюйгенс".

Европа: Ледяной мир с подземным океаном

Европа, спутник Юпитера, скрывает под многокилометровой ледяной коркой, вероятно, самый большой океан в Солнечной системе.

Основные характеристики спутника:

Климат: Средняя температура на поверхности около -170°C.
Радиация: Уровень смертельно опасен из-за близости к радиационным поясам Юпитера.
Строение: Толщина ледяной коры — 10-30 км, под ней — жидкий океан глубиной до 100 км.

Наблюдения за гейзерами, бьющими из трещин, подтверждают активность этого мира. Кислород, образующийся на поверхности под действием радиации, может просачиваться в подлёдный океан. В сочетании с теплом от приливных сил Юпитера и возможными гидротермальными источниками на дне (аналогами земных «чёрных курильщиков») это создаёт потенциально благоприятные условия для жизни, подобной глубоководной земной.

"Чёрные курильщики" — гидротермальные источники на дне океанов Земли, возможный аналог на Европе.

Предполагаемое строение спутника Европа.

Kepler-452 b: Далёкий двойник Земли

Созданный художником возможный вид экзопланеты Kepler-452 b.

Поиск жизни вышел далеко за пределы Солнечной системы. Kepler-452 b, находящаяся в 1402 световых годах от нас, — одна из самых многообещающих экзопланет.

Она вращается вокруг звезды, очень похожей на Солнце, в так называемой «обитаемой зоне» — области, где на поверхности планеты может существовать жидкая вода. За сходство её часто называют «Земля 2.0». Её предполагаемая масса примерно в пять раз больше земной, а сила тяжести — почти вдвое выше. Моделирование показывает, что при наличии атмосферы, подобной земной, средняя температура на поверхности могла бы составлять комфортные +30°C.

Перспективы в поиске жизни и жизнепригодных миров

Новая эра в астробиологии связана с запуском космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST).

Телескоп “Джеймс Уэбб”

Этот инструмент революционизирует наши поиски:

Изучение ранней Вселенной: Он заглянет в эпоху формирования первых галактик.
Охота за экзопланетами: JWST сможет обнаруживать относительно холодные планеты, анализировать состав их атмосфер на предмет биосигнатур (признаков жизни, таких как кислород, метан, озон) и даже находить спутники у далёких планет.
Исследование Европы: Телескоп предоставит детальные снимки поверхности этого спутника для поиска активных гейзеров и анализа состава выбросов.

После запуска в конце 2021 года телескопу потребовалось несколько месяцев для охлаждения до рабочей температуры в -266 °C и юстировки зеркал. Первые научные данные уже начали поступать, открывая новую главу в изучении космоса.