Originally published at Блог Морозова А.Г.. You can comment here or there.
V конце сентября СМИ сообщили об открытии новой планеты примерно в 20 световых годах от Земли. Планета эта вращается вокруг звезды – «красного карлика» на расстоянии примерно в 7 меньшем, чем расстояние от Земли до Солнца. И находится в зоне, где интенсивность излучения от их звезды близка к получаемой Землей от Солнца. И эта планета всего лишь в 3,1 раза массивней Земли. Естественно возник вопрос о возможности существовании на ней жизни. Может быть даже разумной. Как умеренно грамотный в этой области человек не откажу себе в удовольствии дать ответ на этот вопрос. Разумеется, не абсолютно точный. Но весьма интересный и кое в чем неожиданный. Перейдем к делу:
1. Породы, из которых состоит новая планета, должны быть практически эквивалентны земным (геофизики и астрофизики иное предположение отвергнут). Отсюда следует, что диаметр планеты (пропорциональный корню кубическому из массы) примерно на 45 % больше земного. На столько же больше и сила тяжести на поверхности планеты. Поэтому каждый из нас на этой планете будет «весомей» на те же 45 %. Терпимо.
2. Меркурий в нашей солнечной системе в 3 раза ближе к Солнцу, чем Земля. И у Меркурия день равен году. Иными словами – на одной половине Меркурия вечный день, на другой – вечная ночь. Происходит это потому, что приливные силы (разность сил притяжения к Солнцу на ближней к нему и на удаленной от него частей Меркурия) эффективно тормозят быстрое вращение планеты вокруг своей оси. Детали этого механизма описывать не буду. Скажу лишь, что этот эффект резко убывает с удалением от Солнца. Поэтому на Земле сутки не равны году (геофизики утверждают, что вращение Земли вокруг своей оси постепенно замедляется и сейчас сутки на Земле на несколько десятков процентов длиннее, чем были сразу после ее образования). Тот же, что и у Меркурия, эффект мы видим и в системе Земля-Луна (Луна обращена к нам одной стороной).
Новая планета в 7 раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу. Поэтому она практически с достоверностью будет подобно Меркурию иметь сутки равные году. Это значит, что на одной половине планеты будет вечный день и весьма жарко, а на другой – вечная ночь и очень холодно. И смены времен года на этой планете тоже не будет. Но при ее массе у этой планеты будет достаточно мощная атмосфера, циркуляция которой несколько смягчит контраст температур. А в окрестности линии, разделяющей вечные день и ночь (называют ее «терминатор» – не путать со Шварцнегером:)) будет довольно широкая зона умеренных температур. В одной половине этой зоны будет вечное утро с низко ходящим по кругу «солнцем», в другой – вечные сумерки. Может быть, подсвечиваемые своей «луной». В этой зоне и будет концентрироваться жизнь. Если она там есть.
3. Для возникновения и эволюции жизни на планете нужны три вещи. Первая – обилие углерода. Этого элемента на планетах звезд 2-го поколения всегда достаточно (красные и желтые карлики – как раз такие звезды). Достаточно потому, что углерод есть продукт второго термоядерного цикла в недрах звезд 1-го поколения (три ядра гелия сливаются в одно ядро углерода). А углерод нужен как наилучшая основа для органики. У него максимально возможная валентность (4) и энергии связей с другими атомами в органических соединениях примерно одинаковы.
Вторая - изобилие растворителя. То есть вещества, находящегося в жидкой фазе в довольно широком интервале температур. Растворитель нужен потому, что в нем любые химические реакции протекают значительно быстрее, чем в газовой среде. На Земле роль растворителя играет вода. В космосе ее тоже более чем достаточно. Возможны и другие варианты. Например, на Титане (спутнике Сатурна) роль растворителя будет играть метан (СН4). Там его целые моря. Но есть ли жизнь на Титане, пока не известно.
Третья – длительное время жизни их «солнца». Наше Солнце (желтый карлик) «родилось» примерно 5 млрд. лет назад, а Земля – 4,5 млрд. лет назад. Примерно 3,5 млрд. лет назад возникли первые формы жизни (1-й миллиард лет Земля остывала) и лишь полмиллиарда лет назад возникли первые позвоночные. Наше Солнце будет жить в той же фазе термоядерного цикла (превращения водорода в гелий) еще примерно 5 млрд. лет. Звезда, вокруг которой вращается новая планета – красный карлик. Такие звезды менее массивны, чем желтые карлики, светимость у них ниже, но живут они заметно дольше.
Подведем итог. Если красный карлик, вокруг которого вращается открытая планета, моложе нашего Солнца, то жизнь на этой планете с большой вероятностью есть. Но до разумных форм она вряд ли дозрела. Но если он старше Солнца, то у меня есть немало оснований поздравить читателей этого поста с обнаружением реально населенной «аватарцами» планеты. Не знающими, правда, радости созерцания восхода или заката своего солнца сидючи в кресле-качалке.:)
Journal information