Суперобитаемые миры в Млечном Пути: может ли планета быть лучше Земли?

Хотя Земля — идеальный дом для земной жизни, эволюционировавшей в её условиях, она может быть не лучшей планетой для максимального разнообразия жизни во Вселенной.

Почему Земля обитаема

  • Находится в обитаемой зоне звезды (Солнца), не производящей слишком много смертоносных вспышек.
  • Имеет плотную атмосферу (O2 и N2) и магнитное поле, защищающие поверхность.
  • Обладает тектоникой плит и большим спутником (Луной), стабилизирующим наклон оси.
  • Имеет огромные океаны, регулирующие климат.

Ограничения Земли

  • Земля расположена на самом внутреннем краю обитаемой зоны Солнца (0.99–1.7 а.е.). Любое приближение могло бы вызвать неконтролируемый парниковый эффект.
  • Земля относительно молода (4.5 млрд лет), а сложная жизнь существует лишь несколько сотен миллионов лет.
  • Солнце нагревается, и у Земли, возможно, осталось не более 1 млрд лет до испарения океанов.

Портрет «суперобитаемого» мира

В работе 2016 года «Superhabitable Worlds» Рене Хеллер и Джон Армстронг описали характеристики потенциально более обитаемых планет:

  • Звезда: Звезды K-типа (менее массивные, чем Солнце) предпочтительнее из-за долгой жизни (20–70 млрд лет) и стабильности.
  • Планетная система: Наличие других планет (как Юпитер) для доставки воды и химических веществ. Идеально — несколько обитаемых планет в одной системе для панспермии.
  • Конфигурация: Планета-спутник газового гиганта или двойная планета для мощных приливных сил, стимулирующих вулканизм и обмен жизнью.
  • Размер: Планета крупнее Земли (но менее чем в 2 раза по массе, чтобы сохранить тектонику) даст больше площади для жизни и океанической циркуляции. Планета с двойной массой Земли может иметь такую же поверхностную гравитацию, будучи всего на 40% больше.

Ключевой фактор: океаническая циркуляция

Исследование доктора Стефани Олсон (Чикагский университет) с использованием модели ROCKE-3-D NASA показало, что разнообразие жизни зависит от апвеллинга — подъема глубинных океанических вод, богатых питательными веществами, к поверхности.

Условия для максимальной циркуляции (и разнообразия жизни):

  • Более медленное вращение планеты.
  • Более высокая плотность атмосферы.
  • Наличие континентов.

Будущие поиски

Миссии NASA LUVOIR или HabEx (запуск в 2030-х) смогут напрямую получать изображения экзопланет, анализировать состав их атмосфер, обнаруживать воду и определять долю суши.

Вывод: Суперобитаемые миры, превосходящие Землю по потенциалу для разнообразия жизни, могут существовать в нашей галактике. Это вновь подтверждает, что наше положение во Вселенной не уникально.

2019-09-25