Пределы жизни: От пузыря до проволоки

Силы «сдавливания и растяжения» могут сделать на первый взгляд необитаемые ледяные планеты вполне подходящими для жизни.
Популярная механика
Популярная механика редакция

Астрономическое понятие «обитаемой зоны» никак не связано с тюрьмами и лагерями. Наоборот, зона эта прекрасна, ведь так называется расстояние, которое должно отделять планету от ее материнской звезды, чтобы планета эта была (потенциально) обитаемой. В нашей Солнечной системе обитаемая зона удалена от Солнца на от 0,95 до 1,37 а.е. (астрономическая единица равна средней дистанции от Земли до Солнца и составляет почти 150 млн км).

Суть понятна: температура в обитаемой зоне не слишком высока, чтобы испарять воду, и не слишком низка, чтоб все замерзало. Это — главное условие появления жизни, по крайней мере, в том виде, в котором мы ее знаем. Есть, конечно, построения о том, что все многообразие живых организмов нельзя даже представить — на просторах Вселенной вполне могут обитать какие-нибудь размножающиеся штопоры, но об этом мы уже рассказывали («Чужая жизнь»).

Если же вести речь о жизни в обычном понимании слова, то для нее нужна жидкая вода. А для этого нужен довольно узкий диапазон температур — известный сегодня даже дошкольникам. Именно этот диапазон и охватывают пределы обитаемой зоны звезды, и до сих ученые строго считали: если планета в них не попадает, то она явно необитаема. Впрочем, все оказалось несколько сложнее — и интересней.

Дело в том, что некоторые планеты, которые расположены явно далеко за пределами обитаемой зоны и, как следствие, считались слишком холодными для жизни, могут дополнительно разогреваться за счет «сдавливания и растяжения».

Гравитационные силы материнской звезды могут, воздействуя на планету, делая ее чуть вытянутой по одному сечению — и чуть сплюснутой по другому. Степень этого сдавливания и растяжения зависит от многих факторов, в том числе и от близости к звезде: чем ближе планета к ней находится, тем сильнее звезда на нее действует, и тем выше «сплющивание и растяжение».

Ну а если планета, скажем, путешествует пускай и за границей обитаемой зоны, но не по круговой, а по вытянутой траектории, то степень гравитационного воздействия звезды на нее периодически изменяется. В итоге форма планеты чуть «колышется», на манер нежного мыльного пузыря. Этот процесс, в свою очередь, воздействует на планетные недра, вызывая их дополнительный разогрев — подобное знакомо всем, кто ломал алюминиевую проволоку, много раз сгибая и разгибая ее: в месте разлома проволока сильно нагревается.

На это явление обратила внимание группа ученых во главе с Брайаном Джексоном (Brian Jackson), которые создали компьютерную модель, симулирующую его воздействие на температуру экзопланет. Они показали, что этот разогрев заметно расширяет пределы обитаемой зоны. «Разогрев за счет приливных взаимодействий, — говорит Джексон, — вполне может помочь планетам, расположенным у границ обитаемой зоны, где в обычном понимании чересчур холодно, быть достаточно теплыми для того, чтобы на них оставалась жидкая вода, а значит — была жизнь».

Этот эффект должен быть довольно распространен во Вселенной, поскольку, по наблюдениям, вытянутые орбиты планет встречаются в ней намного чаще, чем в форме окружности. (В пределах Солнечной системы они намного более часты, чем вне ее — эту странность ученым еще предстоит объяснить.)

Напомним, что науке уже известны несколько экзосолнечных планет, где потенциально может быть жизнь. По крайней мере, на одной из них в больших количествах должна присутствовать вода («Соседи»), а другая и вовсе очень похожа на нашу родную Землю («Планета, подобная нашей»).

По сообщению Space.Com