Землеподобные биосферы на других планетах могут быть редкостью

Новый анализ известных экзопланет показал, что подобные Земле условия на потенциально жизнепригодных планетах могут встречаться гораздо реже, чем считалось ранее.

Работа сосредоточена на условиях, необходимых для развития на планете фотосинтеза на основе кислорода, что позволило бы создать сложные биосферы такого типа, как на Земле. Исследование опубликовано в журнале "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society", рассказывают в Королевском астрономическом обществе.

Число подтвержденных планет в нашей собственной галактике Млечный Путь сейчас исчисляется тысячами. Однако планеты, которые являются как землеподобными, так и находящимися в обитаемой зоне – области вокруг звезды, где температура как раз подходит для существования жидкой воды на поверхности, – встречаются гораздо реже.

В настоящее время известно несколько таких каменистых и потенциально пригодных для жизни экзопланет. Однако новое исследование указывает, что ни одна из них не имеет теоретических условий для поддержки землеподобной биосферы с помощью "кислородного" фотосинтеза – механизма, который растения на Земле используют для преобразования света и углекислого газа в кислород и питательные вещества.

Только одна из этих планет приближена к получению звездного излучения, необходимого для поддержания большой биосферы: Кеплер-442b, каменистая планета примерно в два раза больше массы Земли, вращающаяся вокруг умеренно горячей звезды на расстоянии около 1200 световых лет от нас.

В исследовании подробно рассмотрен вопрос о том, сколько энергии получает планета от своей звезды, и смогут ли живые организмы эффективно производить питательные вещества и молекулярный кислород, необходимые для сложной жизни, как мы ее знаем, с помощью обычного кислородного фотосинтеза.

Рассчитав количество фотосинтетически активного излучения (PAR), которое получает планета от своей звезды, команда обнаружила, что звезды, температура которых примерно в два раза ниже температуры нашего Солнца, не могут поддерживать землеподобные биосферы, поскольку они не обеспечивают достаточно энергии в нужном диапазоне длин волн. Кислородный фотосинтез все еще был бы возможен, но такие планеты не могут поддерживать богатую биосферу.

Новости по подобной теме:

		«Уэбб» определил предел между планетой и звездой
		Обнаружена планетная система, похожая на молодую Солнечную систему
		JWST обнаружил новый класс расплавленных планет

Планеты вокруг еще более холодных звезд, известных как красные карлики, которые тлеют примерно на трети температуры нашего Солнца, не могут получать достаточно энергии, чтобы даже активировать фотосинтез. Звезды, горячее нашего Солнца, гораздо ярче и выпускают до десяти раз больше излучения в требуемом диапазоне для эффективного фотосинтеза, чем красные карлики, однако в целом живут недостаточно долго для развития сложной жизни.

"Поскольку красные карлики являются наиболее распространенным типом звезд в нашей галактике, этот результат указывает на то, что подобные Земле условия на других планетах могут встречаться гораздо реже, чем мы могли бы надеяться", - комментирует профессор Джованни Ковон из Неаполитанского университета, ведущий автор исследования.

Он добавляет: "Это исследование накладывает сильные ограничения на пространство параметров для сложной жизни, поэтому, к сожалению, оказывается, что "сладкое место" для размещения богатой земной биосферы не такое широкое".

Будущие миссии, такие как космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), который должны запустить в этом году, будут иметь достаточную чувствительность для исследования дальних миров вокруг других звезд и пролить новый свет на то, что на самом деле нужно для того, чтобы на планете была жизнь, какой мы ее знаем.

Изображение: Ph03nix1986/Wikimedia Commons, Лицензия: Attribution-ShareAlike (CC BY-SA 4.0).

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.

• Экзопланеты