«Зоной жизни» называется тот диапазон орбит планет, на которых они получают от своих звезд ровно столько тепла, сколько необходимо для существования жизни, похожей на земную. Обычно считается, что она стабильна в течение сотен миллионов лет и определяется преимущественно светимостью местного солнца. Однако недавнее исследование показывает, что это не так.
Что такое «зона жизни»
Считается, что ключевым фактором, который влияет на то, будет ли экзопланета пригодной к жизни или нет, является то, находится ли ее орбита внутри так называемой «зоны жизни». Если говорить проще, то важно определить, не слишком ли на ней жарко и не слишком ли холодно. Однако на самом деле все не так просто, и недавно исследователи из Университета Вишва-Бхарати в Индии опубликовали статью, посвященную этому.
Сейчас экзопланет, которые находятся в «зонах жизни» своих звезд, известно не так уж и мало — около 150. Однако здесь возникает вопрос, что же на самом деле надо считать такой зоной, ведь простая и понятная, на первый взгляд, формула, где звезда нагревает небесное тело для существования жидкой воды, при ближайшем рассмотрении не может на 100% что-то гарантировать, потому что здесь еще надо учитывать особенности самого небесного тела, на котором ищут жизнь.
Именно поэтому на практике вместо одной «зоны жизни» ученые в своих расчетах используют две: оптимистическую и консервативную. Первая определяется как расстояние, большее того, на котором мир получает столько же энергии, сколько Венера 1 млрд лет назад, но меньше, чем то, которое обеспечивает приток тепла на уровне Марса 3,8 млрд лет назад.
Вторая «зона жизни» — консервативная. Ее определяют между расстоянием, на котором парниковый эффект на планете становится неуправляемым, и тем, на котором он становится неэффективным для того, чтобы компенсировать недостаточное количество тепла от звезды.
Внешние факторы
Однако на самом деле все еще сложнее, и именно на то, какие еще факторы могут повлиять на пригодность планеты к жизни, обратили внимание авторы нового исследования. Они предположили, что на все это сильно влияет межзвездное окружение системы.
Первая внешняя опасность, которая может повлиять на пригодность планеты к жизни, — источники высокоэнергетических лучей. Преимущественно это сверхновые, которые вспыхивают вблизи от них, но радиацию также могут создавать нейтронные звезды и черные дыры в двойных системах.
Второй опасный фактор — близкие пролеты звезд. Они могут сильно повлиять на орбиты планет системы и даже выбросить их из нее. Существуют также и другие опасные факторы. Чтобы как-то учесть их все, исследователи ввели два коэффициента: индекс солнцеподобности звезды SSI и индекс сходства окружения NSI.
Первый характеризует, насколько светимость звезды и другие ее физические характеристики отличаются от солнечных. Второй — насколько отличается окружение звездной системы: плотность звезд, наличие светил, которые могут вспыхнуть как сверхновые, черные дыры и нейтронные звезды.
Что показали исследования
Ученые исследовали окрестности систем, о которых точно известно, что там есть планеты в «зоне жизни». К их удивлению колебания индекса NSI оказались весьма незначительными. Только для двух систем — TOI-1227 и HD 48265 — были поблизости обнаружены массивные звезды, которые потенциально могут вспыхнуть как сверхновые.
Что же касается риска близкого пролета, который точно заденет орбиты планет, то такая ситуация вообще была замечена только один раз. То есть индекс NSI не так уж сильно влияет на пригодность планеты к жизни.
Но этого не скажешь про SSI. Слишком уж сильно отличаются светимости звезд, имеющих планеты. И слишком уж сильно меняются они в течение их существования. То есть пока получается так, что именно традиционные факторы влияют на землеподобность планеты больше всего.
По материалам phys.org
