ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОГО ТИПА

Планеты земного типа, на которых может зародиться и развиваться жизнь, могут изначально формироваться около красных карликов в виде газовых гигантов, как Уран или Нептун, и впоследствии превращаться в планеты, подобные Земле. О том, как чудовища превращаются в красавиц, планетологи пишут в статье, опубликованной в журнале Astrobiology.

Большинство звезд в нашей Галактике, около 70% всего звездного населения, являются красными карликами – относительно холодными и тусклыми звездами, с массами от 30 до 60% массы Солнца.
Продолжительность жизни таких светил может достигать нескольких сотен миллиардов, и даже триллиона лет (именно поэтому астрономам еще ни разу не удалось наблюдать умершую или хотя бы умирающую звезду этого класса, ведь возраст Вселенной всего 13,8 миллиарда лет – ничто в сравнении с продолжительностью жизни красных карликов). Астрономы полагают, что практически каждая такая звезда должна иметь планетные системы, в том числе и с планетами земного типа. Поэтому планет, пригодных для возникновения и развития жизненных форм, в нашей Галактике должно быть очень много.

Однако в последнее время у планетологов появились серьезные сомнения, что подобные Земле планеты действительно могут существовать в системах красных карликов. Дело в том, что из-за малой светимости красных карликов так называемые "обитаемые зоны" в этих системах располагаются очень близко к центральному светилу. А это значит, что планеты, обращающиеся по орбитам в "обитаемой зоне" часто оказываются в приливном резонансе со звездой, то есть они всегда одной стороной будут обращены к звезде, в то время как другая сторона планеты окажется в вечном мраке и холоде. Кроме этого мощные приливные силы будут очень сильно разогревать недра планеты, а сильное магнитное поле звезды будет подавлять собственное магнитное поле планет.

Еще одной особенностью красных карликов является их чрезмерная активность из-за особенностей их внутреннего строения. Эта активность особенно проявляется в первый миллиард лет жизни звезды, как раз в период, когда происходит формирование планет. У этих звезд часто случаются мощные выбросы плазмы, сопровождающиеся рентгеновским излучением. Красные карлики вырабатывают огромное количество ультрафиолетовой радиации, которая вкупе со звездным ветром расщепляет молекулы воды и буквально сметает атмосферы близкорасположенных планет. 

Все эти факторы, присущие планетным системам около красных карликов, могут представлять собой серьезные препятствия для возникновения и существования жизни на планетах земного типа в "обитаемых зонах" около таких звезд.

Тем не менее, эти же самые факторы, мешающие существованию жизни в системах красных карликов, по мнению планетологов, могут и способствовать появлению жизни в результате превращения газовых планет типа нашего Нептуна или несколько меньших размеров, сформировавшихся на внешних орбитах, в планеты земного типа.

"Изначально такие планеты представляют собой очень холодные и малопривлекательные миры. Однако планеты не всегда находятся на одной и той же орбите. Те же самые приливные силы могут заставить их постепенно приблизиться к звезде",– говорит один из авторов статьи Родриго Люгер из Вашингтонского университета.

При такой миграции планет газовый гигант постепенно перейдет в "обитаемую зону", в которой он подвергнется рентгеновскому и ультрафиолетовому облучению звезды. В результате радиация постепенно "сдует" его толстую газовую оболочку, состоящую в основном из водорода, и обнажит его скалистое ядро, по размерам сопоставимое с Землей и с другими планетами земного типа Солнечной системы. 

"Ядра газовых гигантов содержат большое количество водяного льда, поэтому, когда ядро обнажится, этот лед растает, и на поверхности новоявленной скалистой планеты появятся водные океаны, а в них, возможно, со временем появится и жизнь",– объясняет Люгер.

Сами ученые осторожно признаются, что такое превращение чудовища в красавицу происходит не со стопроцентной гарантией. Как отмечают планетологи, имеется много факторов, которые могут препятствовать такому "перевоплощению". Например, если звезда будет сметать оболочку газового гиганта слишком медленно, превращение так до конца и не состоится, и планета в основном сохранит толстую атмосферу. И наоборот, если "испарение" произойдет слишком быстро, то ядро обнажится раньше нужного момента и вся вода из ядра будет унесена в пространство.

Но, несмотря на это, Люгер и его коллеги считают, что такие планеты-оборотни все же существуют, и надеются, что смогут их отыскать с помощью того же "Кеплера" или более современного "охотника за планетами" – космического телескопа TESS.

Питер Келли