Жизнь на Земле, как известно, зародилась в океанах. Поэтому присутствие жидкой воды на других планетах считается ключевым условием потенциального существования там жизни. Чтобы найти такой мир, учёные традиционно опирались на отслеживание характеристик планеты, похожих на земные.
И это неудивительно, ведь сам факт существования жизни кажется нам настолько уникальным, что представить себе развитие жизни по какому-то другому, отличному от земного, сценарию, невероятно трудно.
Тем не менее совсем необязательно, что на других планетах жидкая вода возникла и существовала долгое время при тех же обстоятельствах, что и на Земле.
Исследователи из Бернского и Цюрихского университетов недавно заявили, что благоприятные условия для зарождения жизни могут существовать на планетах, совсем непохожих на нашу. И даже сохраняться такими на протяжении миллиардов лет.
Одной из причин того, почему вода на Земле может находиться в жидком состоянии, является атмосфера нашей планеты, объясняют авторы новой работы. Благодаря естественному парниковому эффекту у поверхности Земли удерживается ровно столько тепла, сколько необходимо для появления океанов, рек и дождей.
Однако когда-то атмосфера Земли была совсем другой.
Когда планета только сформировалась из космического газа и пыли, её окружала атмосфера, состоящая в основном из водорода и гелия — так называемая первичная атмосфера. За миллиарды лет дальнейшей планетной эволюции эта первозданная атмосфера значительно изменилась. И продолжает меняться.
Вокруг других, более массивных планет может образовываться первичная атмосфера гораздо большего размера, и в некоторых случаях она может сохраняться неопределённо долгое время. Такие массивные первичные атмосферы тоже могут вызывать парниковый эффект.
Исследователи из Швейцарии решили выяснить, могут ли эти атмосферы способствовать созданию необходимых условий для долговременного накопления жидкой воды на поверхности такой планеты.
Для этого команда учёных тщательно смоделировала множество сценариев зарождения планет и их развитие в течение миллиардов лет. Исследователи учитывали не только свойства атмосфер планет, но и интенсивность излучения звёзд, вокруг которых они обращаются, а также тепловую энергию недр этих планет.
В то время как на Земле геотермальная энергия играет лишь незначительную роль в формировании условий на поверхности, она может вносить более значительный вклад на планетах с массивной первичной атмосферой.
Авторы работы обнаружили, что во многих случаях первичная атмосфера планет теряется из-за интенсивного излучения звёзд, особенно на планетах, близко расположенных к своей звезде.
Но в тех случаях, когда атмосферы "выживают", на поверхности планет могут возникнуть подходящие условия для жидкой воды.
По словам исследователей, в тех случаях, когда достаточное количество внутреннего тепла достигает поверхности планеты, благоприятные условия для появления жидкой воды могут возникнуть на ней даже без излучения звезды, похожей на Солнце.
И, самое главное, результаты учёных показывают, что эти условия могут сохраняться в течение очень длительных периодов времени — до десятков миллиардов лет.
Астрономы обычно предполагают, что жидкая вода может появляться на планетах, которые получают нужное количество излучения от своих звёзд: не слишком много, чтобы вода не испарялась, и не слишком мало, чтобы всё не замёрзло. Поэтому новые выводы исследователей, буквально "отменяющие" это условие, могут показаться совершенно неожиданными.
Новые данные значительно расширяют горизонт поиска инопланетных форм жизни. Судя по полученным результатам, жизнь может зародиться даже на так называемых свободно плавающие планетах, или планетах-сиротах, которые не обращаются вокруг звезды.
Тем не менее исследователи предостерегают от излишнего оптимизма. Чтобы на таких планетах долгое время присутствовала жидкая вода, на них должна быть полноценная атмосфера. Авторы работы не выясняли, насколько часто встречаются такие условия.
И даже при наличии правильных условий неясно, насколько вероятно появление жизни в такой экзотической потенциальной среде обитания. Это вопрос к астробиологам, поясняют авторы.
Исследование было опубликовано в свободном доступе в издании Nature Astronomy.
Ранее мы рассказывали о том, что Земля могла стать обитаемой почти сразу после возникновения. Также мы писали о разных методах, с помощью которых космические телескопы "Хаббл" и "Уэбб" могут искать внеземную жизнь.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
