Обитаемые экзопланеты должны появляться у звезд с подходящей «металличностью», пишут астрономы в недавней статье. Они подчеркнули, что способность миров поддерживать жизнь закладывается в них в процессе формирования, поэтому мы должны в первую очередь искать нужные звездные системы.
В астрономии «металлами» принято называть все, что тяжелее водорода и гелия. Дело в том, эти два элемента — «первородные» во Вселенной, остальные появились уже впоследствии в ходе ядерного синтеза в звездах, при их взрывах и столкновениях. Самые первые звезды состояли практически из чистого водорода и планет с твердой поверхностью иметь не могли. Зато системы следующих поколений уже приобретали запас разнообразного вещества, и в том числе твердых частиц.
Планетологи объяснили, что в поисках внеземной жизни нужно обращать внимание на небольшие звезды с умеренным количеством «металлов»: если их слишком много, это означает риск формирования не копии Земли, а газового гиганта с огромным ядром.
То или иное вещество в космосе распознают по спектру света, и чувствительность современных телескопов позволяет различить в некоторых системах изобилие водяного льда, углекислого газа и других летучих веществ, а они крайне необходимы планете для появления на ней океанов и атмосферы.
Если в такой системе есть планета на комфортном расстоянии от звезды, это уже подает большие надежды, особенно если у нее «правильный» общий химический состав. Это означает нужные количества магния, железа, кремния, кислорода, азота, углерода, фосфора, серы.
А дальше возникает следующий принципиально важный вопрос: какое у этой планеты ядро. Надо, чтобы оно было похоже на земное — достаточно крупное, тяжелое и горячее. Тогда оно будет поддерживать перемешивание вещества мантии и движение плит планетной коры: это обеспечивает поступление газов в атмосферу, регулирует климат, а еще обновляет поверхность: в случае зарождения жизни это будет способствовать эволюции.
Вдобавок горячем металлическом ядре Земли вырабатываются мощные электрические токи и вместе с ними — глобальное магнитное поле. Наличие такового у обитаемой планеты — не просто «приятный бонус», а поистине жизненно необходимое условие: невидимый щит магнитосферы ограждает от жестокой космической радиации, и без него звездные вспышки не только «стерилизуют» окружающие миры, но и «сдувают» с них атмосферы.
В принципе обнаружить магнитное поле у планеты можно: при взаимодействии с летящими от звезды заряженными частицами оно порождает характерное радиоизлучение. Правда, пока «услышать» его в системах других звезд почти не представляется возможным. Но мы можем по размерам и массе планеты установить ее среднюю плотность и таким образом вычислить, что собой представляет ее «сердцевина». Кроме того, при наличии магнитосферы во время прохождения планеты перед диском свой звезды могут прослеживаться специфические особенности.
Среди уже открытых 6 тысяч экзопланет есть такие, которые по большинству всех этих признаков подходят под категорию пригодных для жизни. Один из самых интересных кандидатов — TRAPPIST-1 e в 39 световых годах от нас: она по размерам и массе очень похожа на Землю, ее плотность указывает на возможное наличие железного ядра, а находится она как раз на том расстоянии от своего солнца, где вода может существовать в жидком состоянии.
Ранее радиотелескопы «прослушали» экзопланету K2−18 b, на которой обнаружены признаки наличия диметилсульфида — продукта жизнедеятельности фитопланктона.
