Может ли жизнь существовать в атмосфере планеты-субнептуна?

Земля идеально подходит для органической жизни. Следовательно, похожие миры, вращающиеся вокруг далёких звёзд, также могут быть богаты жизнью. Но доказать это будет сложно. Один из лучших способов обнаружить внеземную жизнь — изучать атмосферы обитаемых экзопланет. Однако Земля довольно мала и имеет тонкую атмосферу по сравнению с более крупными мирами. Изучать атмосферы газовых планет будет гораздо проще, но могут ли такие миры содержать жизнь? Новая статья в Universe утверждает, что да.

Экзобиологи давно утверждают, что не стоит предполагать, что вся жизнь во Вселенной будет на планетах, подобных Земле. Подповерхностные океаны Энцелада и Ганимеда могут поддерживать земную жизнь, а Титан обладает богатой метановой химией, способной поддерживать экзотическую жизнь. Но большинство представлений о жизни требуют трёх основных ингредиентов: энергии, воды и поверхности.

Первые два довольно очевидны. Жизни нужен какой-либо источник энергии для выживания, будь то солнечная или геотермальная, а вода — идеальный растворитель, позволяющий сложным молекулам взаимодействовать. Но требование наличия поверхности более тонкое. Оно нужно не для выживания жизни (многие организмы могут всю жизнь проводить в воде или воздухе), а, вероятно, для её возникновения. Поверхностная химия невероятно эффективна в создании крупных органических молекул, даже в космосе. Вероятно, для создания строительных блоков жизни нужна каменистая поверхность.

Эта новая статья утверждает, что хотя поверхностная химия может быть необходима для возникновения жизни в планетной системе, для её процветания она не нужна. Работа сосредоточена на тёплых планетах-субнептунах. Эти планеты примерно в 8–10 раз массивнее Земли и, вероятно, представляют собой небольшие газовые планеты с толстой атмосферой, но без твёрдой поверхности. Несколько таких миров обнаружены в потенциально обитаемой зоне своих звёзд, например, K2-18b, которая тесно обращается вокруг красного карлика.

Команда показывает, что тёплые субнептуны, такие как K2-18b, вероятно, имеют много воды и органических молекул, необходимых для создания обитаемой зоны внутри их атмосферы. И, будучи меньшими газовыми мирами, вероятно, что обитаемый слой довольно стабилен, позволяя любой жизни оставаться в нём достаточно долго для размножения, прежде чем погрузиться во враждебные глубины ниже. Аналогичные аргументы приводились для потенциально обитаемого слоя атмосферы Венеры. Но в отличие от Венеры, у K2-18b, вероятно, нет поверхности. Так как же жизнь могла бы там оказаться, даже если бы могла выжить?

Здесь команда предполагает, что на помощь могут прийти астероиды. Если в экзопланетной системе есть нестабильный пояс астероидов, столкновения метеоритов как с планетой-субнептуном, так и с меньшими землеподобными мирами будут частыми. Такое перекрёстное опыление могло бы занести жизнь на газовый мир.

Поскольку субнептуны довольно распространены и имеют толстые атмосферы, они будут одними из первых планет, которые мы изучим на признаки жизни. Хотя шансы найти жизнь на этих мирах могут быть невелики, стоит попробовать просто потому, что мы можем.