В новом исследовании ученые предлагают сконцентрировать поиски внеземной жизни на относительно небольших экзопланетах, имеющих массивные спутники, подобные Луне. Они считают, что последние чрезвычайно важны для возникновения стабильной биосферы.
Где искать другую луну
Ученые продолжают искать жизнь и потенциально пригодные для нее планеты за пределами Солнечной системы. Обычно для этого они концентрируются на поиске крупных суперземель, по своему размеру значительно превышающих нашу планету. Делается это из-за того, что их относительно нетрудно обнаружить.
Однако в новом исследовании, которое ученые из Университета Рочестера опубликовали в The Planetary Science Journal, речь идет о необходимости сконцентрироваться на более тяжелой задаче — поиске планет, подобных Земле по размеру или меньше ее.
Причина этого заключается в том, что, согласно исследованиям ученых, у этих миров значительно выше вероятность образования большого спутника, подобного Луне. Споры вокруг того, как 4,5 млрд лет назад образовался последний, ведутся до сих пор, хотя доминирует теория, что произошло это в результате столкновения нашей планеты с каким-то большим телом, после чего образовался большой обломочный диск, который и собрался в наш спутник.
При этом в Солнечной системе существует еще по крайней мере 300 других спутников. Однако они имеют значительно меньший размер, особенно если сравнивать их с планетой-хозяйкой. Похоже, что они образовались по другому механизму и именно гигантское столкновение обеспечивает появление столь большого тела.
Почему большой спутник важен
Многие ученые не считают, что большая Луна является жизненно важной для существования нашей планеты в том виде, в котором мы ее знаем. Однако они согласны, что ее наличие значительно облегчило развитие сложной биологической жизни.
Произошло это благодаря тому, что Луна вызывает приливы, в зоне которых особенно интенсивно идет химическая эволюция сложных органических соединений. Кроме того, спутник стабилизирует наклон оси планеты к эклиптике, что делает климат значительно более стабильным.
Зачем искать маленькие планеты
Однако зачем искать именно маленькие планеты? Нельзя ли предположить, что у суперземель также могут образовываться большие луны. Моделирование ученых показало, что это не так. Причина этого — явление, называемое потоковой нестабильностью. Именно из-за него частицы в газопылевом диске слипаются, образуя планетезимали. Некоторые из них затем объединяются в планеты, остальные становятся спутниками, астероидами или просто теряются в глубинах космоса.
Когда ученые применили эту модель к дискам, образующимся в результате столкновения экзопланет с крупными телами, то оказалось, что массивные спутники при этом образуются не всегда. Во многих случаях они слишком малы и быстро падают на планету под действием ее гравитации.
Для того, чтобы образовался массивный спутник, подобный Луне, надо, чтобы столкновение было достаточно «мягким». В случае Земли это означает, что импактор не должен иметь массу, большую чем у Марса, иначе образованный диск просто развеется в космосе, так и не породив большого тела.
В случае же суперземель энергии могут быть еще большими, то есть тело, с которым происходит столкновение, должно быть либо значительно меньшего размера и, как результат, луна тоже получится небольшой. Или все вообще закончится развеиванием диска. Именно поэтому ученые и предлагают искать преимущественно маленькие планеты.
