На ближайших землеподобных планетах может быть жизнь

Учёные смоделировали условия на поверхности четырёх ближайших потенциально обитаемых миров и пришли к оптимистичному выводу: уровень ультрафиолетового излучения, испускаемого родительскими звёздами этих планет, не является смертельным для всего живого.

Научная статья с результатами анализа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Джеком О'Мэлли-Джеймсом (Jack O’Malley-James) и Лизой Кальтенеггер (Lisa Kaltenegger) из Корнелльского университета.

Речь идёт о планетах Проксима b, Ross-128b, TRAPPIST-1e и LHS-1140b. Все они землеподобные и расположены в зоне обитаемости своих звёзд, то есть на их поверхности может существовать жидкая вода. Дистанция от Земли составляет примерно 4, 11, 39 и 41 световой год, соответственно.

Все эти миры по возрасту сравнимы с земным шаром: их родительским звёздам не менее пяти миллиардов лет (кроме, возможно, TRAPPIST-1, возраст которой оценивается в 3–8 миллиардов лет). Таким образом, у них было достаточно времени для возникновения жизни, особенно если учитывать, что на Земле этот процесс занял менее миллиарда лет.

Однако есть один нюанс. Все упомянутые светила – красные карлики (что не должно удивлять: ведь их в Галактике большинство). На них часто происходят вспышки, гораздо мощнее тех, что бывают на Солнце. При этом планеты обдаёт потоком ультрафиолетовых лучей. Многие эксперты считают, что ничто живое не способно выдержать такой уровень облучения.

Авторы усомнились в таком пессимистическом прогнозе. Они использовали компьютерное моделирование, чтобы понять, сколько ультрафиолета попадает на поверхность четырёх упомянутых миров.

При этом рассматривались различные варианты состава атмосферы. В качестве возможных компонентов фигурировали кислород, метан, углекислый газ, водяной пар и другие вещества. Также исследователи варьировали толщину газовой оболочки, окутывающей тот или иной мир.

Расчёты подтвердили, что уровень ультрафиолета на упомянутых планетах гораздо выше, чем на современной Земле. Однако они привели и к другому выводу: даже во время вспышек и в случае самых "неудачных" атмосфер он ниже, чем на земном шаре в глубокой древности.

Напомним, что жизнь на Земле зародилась и почти два миллиарда лет существовала в бескислородной атмосфере. Лишь 2,2 миллиарда лет назад содержание этого газа достигло 1% от нынешнего значения. Таким образом, древняя Земля не была защищена озоновым слоем (молекулы озона состоят из трёх атомов кислорода) и получала гораздо больше ультрафиолета, чем сейчас.

Исследователи отмечают, что древние земные организмы могли иметь защитные пигменты, обитать под землёй или иметь другие средства приспособления.

"История жизни на Земле предоставляет нам богатую информацию о том, как биология может преодолевать трудности в окружающей среде, которую мы считаем враждебной", – говорит О'Мэлли-Джеймс.

Авторы также обращают внимание на то, что живым организмам необязательно полностью изолироваться от ультрафиолета. Достаточно спрятаться от наиболее жёсткой (коротковолновой) части этого излучения.

В пример астробиологи приводят бактерию Deinococcus radiodurans, известную своей устойчивостью к ультрафиолету. Если увеличить длину волны облучения с 260 до 360 нанометров (перейти от жёстких ультрафиолетовых лучей к более мягким), то смертельная доза облучения для этого микроба повышается в тысячу (!) раз.

Таким образом, заключают авторы, планеты у красных карликов рано сбрасывать со счетов из-за высокого уровня ультрафиолета.

"Наше исследование показывает, что при поиске жизни других миров самые близкие к нам миры являются интересными целями для исследования", – резюмирует Кальтенеггер.