придатні

Надзвичайно придатні для життя екзопланети: Земля не є ідеальним світом для життя

Вони супер-Землі! Точніше, менші суперземлі.

Недавні дослідження показали, що без міграції Юпітера мільярди років тому замість невеликих скелястих планет, на місці орбіти Землі, Марса або Венери обертаються тіла із категорії надземля (скелясті планети, щонайменше вдвічі менш масивні, ніж Земля). Здається, вони знаходяться в населених зонах зірок природним наслідком еволюції протопланетного диска, який нічого не порушить.

Ходили голоси, які заявляють, що космічне достаток суперземл за рахунок земних аналогів (ми більше пишемо про різні типи скелястих планет ТУТ) - погана новина для життя. Однак це неправда.

Хоча нам може здатися інакше, Земля не є ідеальною для проживання планетою з кількох причин.

Погані крайнощі

Вони не є ідеальним місцем для проживання ані стандартна, велика супер-Земля.

Скелясті планети втричі масивніші за Землю величезна товщина кори не дозволить тектоніці плит. Рухи земних корок, і особливо занурення та танення древнього дна океану, є одним з основних двигунів вулканічної діяльності. Без цих світяться підземних клапанів атмосфера поступово втрачала б весь вуглець, який би «вимивався» від дощу і зберігався у вигляді вуглецевих порід - карбонатів. Це означало б значне послаблення парникового ефекту і, отже, постійне охолодження.

Без тектоніки плит і вулканічної активності на планеті не тільки зупиниться кругообіг вуглецю, але в кінцевому рахунку також інші біогеохімічні цикли, неминучі для існування життя (наприклад, цикл фосфору та цикл сірки).

Ще гірше малі кам'яні світи на манер Марса. Дуже вони швидко втрачають своє магнітне поле і більшу частину води та атмосфери. Їх кишечник швидко охолоджується, що не тільки зупиняє тектоніку плит (або навіть не запускається - як у випадку з Марсом), а й усуває магнітне поле, яке захищає від космічного випромінювання. Щільна атмосфера також допомагає захистити від випромінювання. На жаль, бомбардування астероїдів при низькій гравітації легко викидає більшу частину газоподібної оболонки планети в космос. Без магнітного поля і лише з розрідженою атмосферою температура потім падає, а космічні промені розбивають воду на молекули водню, які виходять у космос, і молекули кисню, які зв’язуються з гірськими породами. Згідно з нещодавніми висновками, наприклад, за такого сценарію Марс втратив до 85% води.

Ідеально

Надра скелястих планет розміром із Землю охолоджуються не так швидко, як надра Марса. Однак якби Земля оберталася навколо довговічної зірки, такі як червоні карлики, це було б геологічно (і через кругообіг елементів невдовзі також біологічно - принаймні, що стосується макроскопічного життя) померла давно, задовго до того, як її батьківська зірка зникла.

Червоні карлики знаходяться на величезній відстані найпоширеніші зірки космосу. У нашій галактиці до цієї категорії належать чотири зірки із п’яти. Водночас вони існують мільярди років. Сонце, навпаки, перетворюється на червоного гіганта і поглинає Землю приблизно через 10 мільярдів років після її утворення. Наче цього було недостатньо, його світність постійно зростає. Приблизно через півмільярда чи мільярда років це перетворить нашу батьківщину на посушливу кам’яну сауну. Земля стане практично непридатною для життя завдяки своєму складному багатоклітинному життю.

Іншими словами, життєдіяльність Землі повільно закінчується.

Вічна ніч і чорна рослинність?

На відміну від них, суперземлі, що обертаються навколо червоного карлика, можуть залишитися придатний для проживання в рази довше. Зокрема, це скелясті планети приблизно в два рази більше маси і на 30% більше Землі. Ви все ще були б досить маленькими, щоб мати їх була виконана тектоніка плит, але в той же час вони досягли б достатніх розмірів для їх розміщення салон охолоджувався лише дуже, дуже повільно.

Надзвичайно придатні для життя суперземлі, мабуть, були б зовсім не такими, як наша батьківщина. Більш сильна вага призведе до більш інтенсивної ерозії тощо рівнинний рельєф і низькі гори. Якщо такі світи не зазнають численних катастрофічних зіткнень з протопланетами, вони, ймовірно, утримують величезну кількість води (Без одного зайвого зіткнення з протопланетою Венера могла б стати тропічним світом замість гарячого пекла). Замість великих континентів ми знайшли б його тут досить невеликі острови.

Оскільки придатна для життя зона червоних карликів знаходиться в їх безпосередній близькості, половина планет буде покрита вічною ніччю, а інша половина - вічним днем. Можливими наземними організмами були б низькі та дрібні, спочатку багатоногі, можливо рослинність чорного кольору.

Як ми детальніше пояснюємо в цій статті, через дику природу червоних карликів ми не могли позначити планети прямо в центрі зони проживання цих тіл як супержилі, а навпаки, планети на її дальньому краю або навіть більш далекі. Можливо, це були б навіть світи, в значній мірі вкриті крижаною оболонкою.

Зображення: NASA, користувач wikimedia anynobody