«Обитаемая зона» вокруг звезд, условия в которой допускают появление жизни, шире, чем считалось — причем, на целую треть.

Взгляд художника: планета GJ 436b у красного карлика
Зона обитаемости Солнечной системы (масштаб не соблюден)

Каждый раз, узнавая об обнаружении очередной экзопланеты, невольно задаешься вопросом: может ли там быть какая-то жизнь? Среди важнейших параметров, которые позволяют на него ответить — орбита планеты. Если она располагается в пределах т.н. обитаемой зоны, где достаточно тепло и не слишком жарко для того, чтобы на поверхности планеты могла иметься жидкая вода. Это, по мнению специалистов, одно из основных требований, хотя, конечно, возможны исключения.

Тепло — а вместе с ним и жидкую воду и, вероятно, некоторую простую жизнь — может дарить иной механизм. Примером тому служит один спутник Юпитера, о чем вы можете прочесть в заметке «Подогретая Европа». В нашей Солнечной системе Европа находится за пределами обитаемой зоны, которая простирается, по расчетам, на расстоянии от 0,7 до 3 а.е. от Солнца. С Землей в самой идеальной области.

Впрочем, определение размеров обитаемой зоны для звезды — задача не такая простая. Они зависят не только от яркости и размеров звезды, но и от свойств самой планеты. Например, от ее альбедо, блеска, который связан с количеством поглощенного и отраженного света. На еще один фактор указывают в своей новой публикации британский астроном Манож Джоши (Manoj Joshi) и его американский коллега Роберт Хаберле (Robert Haberle). И фактор этот приводит к заметному расширению пределов обитаемой зоны — по крайней мере, у определенного типа звезд.

Ученые обращают внимание на то, что на разных длинах волн ярко отражающие свет снег и лед отражают его с разным результатом. Так, Солнце производит достаточно много излучения видимой части спектра, в которой альбедо снега составляет 0,8, а льда — 0,5. При этом излучение гораздо более многочисленного класса звезд — красных карликов — смещено относительно солнечного в длинноволновую область. В ней альбедо снега и льда гораздо ниже, и они, соответственно, поглощают бОльшую часть энергии излучения, нагреваясь и нагревая планету. Этот механизм, по оценке ученых, может привести к фактическому расширению обитаемой зоны красных карликов.

В качестве примера авторы провели расчеты для планет, вращающихся у расположенных не очень далеко от нас (30−40 световых лет) красных карликов Gliese 436 (читайте о ней: «Планета «Овсянка»») и GJ 1214Земля под красным солнцем»). Обе планеты, по предыдущим выводам, не попали в пределы обитаемых зон своих звезд. С другой стороны, при том профиле излучения, который имеют эти звезды, альбедо льда, находящегося на планетах, будет 0,1, а снега — 0,4. Этим путем планеты могут получать заметные количества дополнительного тепла и, таким образом, оказаться в пределах обитаемых зон своих звезд. Шансы уверенно растут.

По публикации MIT Technology Review / Physics ArXiv Blog