Карта обитаемости Млечного Пути


Ученые составили карту потенциальной обитаемости Млечного Пути

ТЕКСТ: Николай Подорванюк

ФОТО: NASA JPL

Более одного процента всех звезд в нашей галактике имеют планеты, которые
могли бы поддерживать сложные формы жизни в определенные моменты времени.
Таковы езультаты моделирования, проведенного канадскими учеными.

Запуск таких космических телескопов, как Kepler, позволяет относительно
быстро находить новые экзопланеты в большом количестве. Большой интерес
для ученых, да и для всего человечества представляет ответ на вопрос – находятся
ли эти планеты в так называемой «зоне обитаемости» (области в космосе,
где условия благоприятствуют зарождению и развитию жизни, аналогично условиям
на Земле). Общепринятая учеными точка зрения заключается в том, что жизнь может
существовать только на тех планетах, где есть вода в жидком состоянии. Это
возможно только на планетах, где температура поверхности похожа на земную.
Данный факт, в свою очередь, означает, что планета может находиться на
определенном расстоянии от своей звезды.

Порядка десяти лет назад учеными была предложена идея, согласно которой в галактике существуют
отдельные зоны, частично благоприятные для жизни; то есть планеты с большей вероятностью способны
поддерживать жизнь, если они вращаются вокруг звезд, расположенных в конкретных частях галактики.
Классической является идея о том, что «галактическая зона обитаемости» представляет собой тор
вокруг центра галактики толщиной в несколько световых лет, внешний диаметр которого составляет
около 30 тысяч световых лет.

Согласно этому представлению, обитаемые планеты не могут сформироваться как очень близко к центру
галактики, так и очень далеко от него.

ИНФОГРАФИКА: Карта обитаемости Млечного Пути





Теперь данная идея подвергнута сомнению. Канадский астробиолог Майкл Гованлок, который большую часть
своего рабочего времени проводит в Гавайском университете в Гонолулу, вместе с двумя соотечественниками
представили новый вариант карты «галактической зоны обитаемости», которая является гораздо более сложной,
чем классический тор. Результаты их работы опубликованы вжурнале Astrobiology, с препринтом статьи можно
ознакомиться на сайте arXiv.org.

Новая карта была создана в результате масштабного моделирования, в котором учитывались как известные параметры
для галактики Млечный Путь (такие, например, как пространственная плотность звезд, история звездообразования и темп
взрыва сверхновых в зависимости от расстояния до центра галактики и времени), так и последние данные об экзопланетах.
Так, недавно астрономы пришли к выводу, что экзопланеты с большей вероятностью формируются вокруг звезд с высокой
металличностью, то есть тех, которые содержат элементы тяжелее водорода и гелия.

Исключительно из водорода и гелия были сформированы первые звезды в ранней Вселенной. В недрах этих звезд проходили
термоядерные реакции, которые привели к синтезу более тяжелых элементов. Эти «тяжелые» элементы были распространены
во Вселенной взрывами сверхновых, и поскольку следующее поколение звезд образовалось во многом из материала,
выброшенного сверхновыми, то эти звезды имеют более высокие уровни тяжелых элементов.

Соответственно, именно эти, более поздние звезды с наибольшей вероятностью имеют планеты, и среди них, вероятно, есть
планеты, пригодные для жизни. Эти звезды с наибольшей вероятностью формируются в тех областях, где взрывается много
сверхновых.

Но это рождает потенциальную проблему.

Взрыв сверхновой представляет собой настолько мощное явление, что почти наверняка опустошит планету, вращающуюся вокруг
ближайшей звезды, взорвав ее атмосферу и уничтожив благоприятные для жизни условия.

Вопрос, который поставили перед собой Майкл Гованлок и его коллеги, звучал следующим образом: как уравновешены между
собой такие процессы, как темп формирования планет, темп взрыва сверхновых и время, которое занимает комплексная эволюция жизни?

Моделирование, проведенное учеными, дает четкий ответ на этот вопрос. По их данным, обитаемые планеты настолько
распространены по направлению к центру галактики, что, хотя многие из них и были уничтожены сверхновыми, их осталось
достаточно много, чтобы в течение долго времени на них могла развиться жизнь.



Доля звёзд, вокруг которых обращаются потенциально обитаемые планеты (ось ординат) в зависимости от расстояния от центра
Галактики (ось абсцисс, данные указаны в килопарсеках, 1 килопарсек = 3260 световых лет). (данные моделирования за все время
жизни Галактики). Видно, что с увеличением расстояния от центра Галактики это число уменьшается. Верхний график -- общее
число потенциально обитаемых планет. Средний график -- число планет, «заблокированных» приливными силами. Нижний график
– число планет, которые не «заблокированы» // M.G.Gowanlock et al., 2011 (Astrobiology)


Их модель предполагает, что 2,7% звезд во внутренней части галактики могли бы иметь обитаемые планеты, и также не должно быть
обитаемых планет слишком далеко от центра галактики. Гованлок и его соавторы утверждают, что лишь около 0,25% всех звезд во
внешних частях галактики могут иметь обитаемые планеты.

Данный вывод существенно отличается от модели стандартного тора в качестве «галактической зоны обитаемости» и означает,
что потенциально интересными с точки зрения возможности существования жизни являются довольно много звезд.

«Мы прогнозируем, что около 1,2% всех звезд имеют планеты, которые могли бы поддерживать сложные формы жизни в определенные
моменты истории галактики», – говорится в статье.

В работе Гованлока и его коллег был выявлен один важный нюанс. Около 75% таких потенциально обитаемых планет будут заблокированы
приливными силами, то есть они все время будут повернуты одной стороной к своей звезде, подобно тому, как Луна все время смотрит на Землю
одной стороной. Это могло бы представлять собой большую проблему для возникновения и существования жизни на такой планете, ведь одно
полушарие такой «заблокированной» планеты будет находиться под палящими лучами своего солнца, а другое полушарие будет буквально сковано льдами.



Слева вверху: количество потенциально обитаемых планет (как «заблокированные» приливными силами, так и не «заблокированные») как функция
радиального расстояния от центра Галактики и времени. Справа вверху: доля звезд с потенциально обитаемыми планетами как функция радиального
расстояния от центра Галактики и времени. Слева внизу: количество потенциально обитаемых планет, проинтегрированное за все время жизни Галактики
как функция радиального расстояния от центра Галактики и высоты над плоскостью Галактики. Справа внизу: доля потенциально обитаемых планет,
проинтегрированная за все время жизни Галактики как функция радиального расстояния от центра Галактики и высоты над
плоскостью Галактики // M.G.Gowanlock et al., 2011 (Astrobiology)


Впрочем, астробиологи уже яростно обсуждают такие экзопланеты. Дебаты стали особенно активными после открытия первой потенциально обитаемой
планеты вокруг звезды Gliese 581: эта планета находится достаточно близко к своей звезде, чтобы не только быть в «зоне обитаемости», но и быть
заблокированной приливными силами.

Если прогнозы Гованлока и его коллег справедливы, что вскоре будет найдено большое количество экзопланет в зоне обитаемости, причем
большинство из них будет заблокировано приливными силами. Стало быть, ответ на вопрос, насколько возможно возникновение и существование
жизни на одной из таких планет, может быть получен в ближайшее время.

Источник: gazeta.ru.

+10
Поделиться

Поделиться


0
Юрий ВЮрий В4894
16 июля, 12:19
4 комментария
Показаны все комментарии: 4 RSS друзей
vivatirina73
vivatirina73 1158
16 июл, 16:30
0
Скорее бы это ближайшее время наступило. Ответить на комментарий
Приходько Мыкола
Приходько Мыкола 1287
16 июл, 20:23
0
а что с форматированием статьи? У меня часть текста спряталась за правой границей... ;-( Ответить на комментарий
тимур
тимур 245
16 июл, 22:03
0
Я ничего не понял. У меня не весь текст открылся! Ответить на комментарий
Илья Воронов
Илья Воронов 128
16 июл, 22:48
0
кошмар Ответить на ко