Тот факт, что люди там не преуспеют, не означает, что там нет невероятных шансов для жизни.
Вот уже почти 30 лет ученые открывают планеты за пределами нашей Солнечной системы: экзопланеты Вселенной. Теперь мы знаем, что практически у каждой звезды есть своя планетарная система и что у большинства из них есть каменистые миры, на поверхности которых может даже находиться жидкая вода. Там, где есть вода, может быть и жизнь, и обнаружение первых свидетельств существования жизни за пределами Земли по-прежнему остается одним из святых Граалей современной науки. Менее двух лет назад научная группа из Европейской южной обсерватории объявила об открытии Проксимы b, первой экзопланеты, когда-либо обнаруженной вокруг Проксимы Центавра, ближайшей звезды во Вселенной к нашему Солнцу. Есть много вещей, которые испытывает Проксима b, которые сделали бы человеческую жизнь в этом мире почти невозможной, в том числе существование впечатляющих солнечных вспышек, которые часто поражают его. Но, несмотря на это, жизнь там все-таки возможна. Вот как.
Основы: Проксима Центавра - ближайшая к Земле звездная система, находящаяся всего в 4,24 световых года от нас. И это становится ближе; в течение следующих нескольких десятков тысяч лет она окажется на расстоянии 3,1 светового года от нас. Первая (и пока единственная) планета, обнаруженная вокруг нее, Проксима b, находится на правильном расстоянии от своей звезды, чтобы потенциально поддерживать жидкую воду на своей поверхности: она твердо находится в обитаемой зоне своей звезды. Проксима b также имеет предполагаемую массу, в 1,3 раза превышающую массу нашей планеты, что означает, что она лишь примерно на 10% больше в диаметре, чем Земля, и почти наверняка является каменистой. Есть надежда и предположения, что у него может быть земная атмосфера, те же ингредиенты и элементы, что и в нашем мире, и, что самое интересное, возможно, даже жизнь на поверхности.
Звезда: Проксима Центавра сама по себе является звездой с чрезвычайно малой массой, по крайней мере, по сравнению с Солнцем. Имея всего 12% массы Солнца, он невероятно тусклый, испуская всего 0,17% всего света, излучаемого Солнцем, и всего 0,005% видимого света. Как и большинство звезд (3 из каждых 4) во Вселенной, и в отличие от нашего Солнца, Проксима Центавра является красным карликом: долгоживущим, маломассивным, холодным по температуре, красным по цвету и излучающим большую часть своей энергии в инфракрасный. Проксима Центавра также испускает частые, огромные вспышки - также типичные для красных карликов - которые происходят из-за ее конвективной внутренней части и очень сильных магнитных полей, как и большинство красных карликов. У него есть солнечные циклы, как и у нашего Солнца, но он длится всего около 442 дней, а не 11 лет, и, вероятно, в молодости вспыхнул еще сильнее, чем сегодня, почти через 5 миллиардов лет после своего образования.
Проблема: Проксима b намного ближе к своей родительской звезде, чем Земля к Солнцу; вместо 365 дней для обращения вокруг Проксимы Центавра требуется всего 11,2 дня. Его среднее орбитальное расстояние составляет всего 5% от расстояния Земля-Солнце на расстоянии 7,5 млн км, а это означает, что к настоящему времени он должен быть привязан к своей звезде приливами, с одной жарящейся стороной, одной замерзшей стороной и промежуточным «кольцом», которое вероятно, самая умеренная часть. Это также означает, что обращенная к Солнцу сторона подвергается воздействию этих вспышек часто и с очень близкого расстояния. Эти вспышки не уничтожат полностью атмосферу, но они полностью уничтожат любой вид озонового слоя, защищающего от УФ-излучения, за гораздо более короткое время, чем планета сможет его восстановить. В результате многие утверждают, что Проксима b совершенно негостеприимна для жизни, как у нас на Земле.
Возможности: Таким образом, Proxima b не будет иметь озонового слоя, а это означает, что ультрафиолетовое ионизирующее излучение может достичь поверхности. Поскольку он вращается со скоростью всего 9% от скорости Земли (из-за его орбитального периода и приливной блокировки), его магнитное поле должно быть намного слабее нашего, что обеспечивает меньшую защиту от заряженных частиц и солнечных ветров. Насколько мы можем судить, поверхность будет сильно освещена потенциально смертельным солнечным излучением, ионизирующим атомы и молекулы на светлой стороне и потенциально уничтожающим любой тип химической жизни, которую мы могли бы создать. Но эти трудности для человекоподобной жизни могут вообще не создавать никаких проблем для той жизни, которая разовьется на Проксиме b.
Решения: В зависимости от того, что находится в атмосфере и воды на поверхности, жизнь в этом мире может быть абсолютной. Ветры дуют со светлой, горячей стороны на холодную, темную сторону, обеспечивая надежное средство переноса энергии. Отсутствие защиты от ионизирующего излучения беспокоит, пока вы не поймете, что сама Proxima b излучает крайне мало ультрафиолетового света из-за своей низкой температуры. Только во время этих вспышек, которые происходят примерно раз в 2-3 месяца, выделяется достаточно ультрафиолетового света, чтобы причинить вред жизни, которой он подвергается. И это правда: даже примитивная, устойчивая к УФ-излучению жизнь на поверхности, вроде лишайников или мхов, окажется в беде.
Но даже тонкий слой защиты спасет жизнь. В то время как озоновый слой не годится, есть еще один слой, который, теоретически, прекрасно себя зарекомендовал бы: верхняя часть океана примерно на 200 метров.
Океан кажется голубым, потому что вода легче поглощает длинноволновый красный свет, чем коротковолновый синий. Ультрафиолетовый свет имеет еще более короткую длину волны и поэтому лучше всего проникает в океан. Но морская жизнь на Земле уже научилась ключевой адаптации: укрываться в более глубоких водах, когда ультрафиолетовое излучение наиболее интенсивно. Учитывая, что эти вспышки хорошо видны и одна и та же сторона мира всегда обращена к Солнцу, либо организмы могут адаптироваться, чтобы быть устойчивыми к ультрафиолетовому излучению, либо они могут делать то, что делает каждое земное существо, в зависимости от ситуации: укрываться, когда приходит опасность. Пещера, темное место или еще более глубокие глубины в открытой воде могут превратить потенциальную катастрофу в незначительное неудобство.
Это правда, что у звезд, сильно отличающихся от нашего Солнца, есть ограничения на то, какие условия могут быть на их планетах и при этом быть пригодными для жизни. Для красных карликов, таких как Проксима Центавра, в их мирах существуют условия, которые делают маловероятным, что жизнь пошла по тому же пути эволюции, что и жизнь на Земле. Но это не означает гибель на всю жизнь; это просто указывает на то, что для достижения аналогичных результатов требуются альтернативные пути. Частые вспышки и чрезмерные вспышки ультрафиолетового излучения могут привести к гибели, если жизнь на Земле окажется в таких условиях, но организмы, приспособившиеся к окружающей среде, могли бы регулярно переживать эти вспышки. Несколько солнечных икот в год не должны представлять проблемы для форм жизни, которые развились именно при таких условиях. суровые условия. В конце концов, на каждом мире должны выживать организмы, наиболее устойчивые к враждебным условиям, с которыми они сталкиваются.