Встречаются две планеты.
Первая спрашивает:
- Ну, как твои дела?
- Плохо, - отвечает вторая, - на мне завелись люди. Все время что-то бурят, взрывают, жгут, ковыряют. Зуд непереносимый!
- Ничего, потерпи немного. У меня тоже были. Прошли...
Астрономы обнаружили новые доказательства существования планет-бродяг, которые свободно летят в космическом пространстве, а не вращаются вокруг родительских звезд. Они нашли четыре новых кандидата, чья масса сравнима с массой скалистых планет, аналогичных Земле. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Исследователи проанализировали данные, полученные в 2016 году во время двухмесячной миссии K2 космического телескопа НАСА Kepler, который проводил наблюдения за звездами в области размером 3,7 градуса в балдже (центральный яркий эллипсоидный компонент) Галактики. Они обнаружили 27 кратковременных сигналов микролинзирования, когда некий невидимый объект искажает свет фоновых звезд и галактик, одновременно усиливая их яркость. Длительность событий варьировалась от часа до 10 дней, при этом четыре самых коротких сигнала соответствуют объектам размером с Землю.
Короткие сигналы не сопровождались более длительными, что могло бы указывать на присутствие родительской звезды. Таким образом, события могут относиться к свободно летящим планетам. Такие объекты, возможно, первоначально сформировались в протопланетном облаке до того, как были выброшены гравитационным притяжением других, более тяжелых планет.
Примерно одна из миллиона звезд в Млечном Пути подвергаются микролинзированию в любой момент времени, однако лишь несколько процентов этих событий вызваны планетами. Хотя сам телескоп Kepler не являлся хорошим инструментом для наблюдения микролинзирования в плотном поле объектов в центре Галактики, исследователи использовали новое программное обеспечение для обработки фотометрических данных, который позволил обнаружить как известные событий микролинзирования, так и новые.
Учёные идентифицировали группу планет за пределами нашей Солнечной системы, у которых присутствуют такие же химические условия, которые, возможно, могли привести к возникновению жизни на Земле.
Специалисты из Кембриджского университета и Медицинской исследовательской лаборатории выяснили, что возможность возникновения, развития и существования жизни на поверхности каменной планеты, такой, как Земля, может быть связано с типом и силой света, испускаемого звездой, у которой эта планета вращается.
Это исследование было опубликовано в журнале Science Advances, и оно предполагает, что звёзды, которые испускают достаточно ультрафиолетового излучения, могут запустить реакции формирования живых организмов на их планетах. Точно также, по словам учёных, жизнь развилась и на Земле, когда ультрафиолет от Солнца приводил в действие ряд химических процессов, в результате которых образуются универсальные строительные молекулы живых организмов.
Экзопланеты в области абиогенеза
Далее астрономы сумели идентифицировать диапазон планет, которые подвергаются достаточному облучению ультрафиолетом, чтобы эти реакции запустились. Также эти планеты находятся в области, пригодной для существования жизни, в которой жидкая вода может существовать на поверхности планеты.
«Эта работа позволяет нам сузить область поиска планет, на которых можно искать жизнь. А значит, это приводит нас ещё ближе к ответу на вопрос о том, одиноки ли мы во вселенной», — Пол Риммер, исследователь и автор статьи.
Эта работа является результатом продолжающегося сотрудничества между Кавендишской лабораторией Кембриджского университета и Медицинского исследовательского центра, работники которых специализируются на исследовании экзопланет и области органической химии. Исследование также основывается на работе профессора Джона Сазерленда, который выступил соавтором статьи. Он занят изучением химического происхождения жизни на Земле.
В статье, опубликованной в 2015 году, группа профессора Сазерленда из Медицинского центра предположила, что цианиды, даже несмотря на то, что они являются смертельным ядом, фактически были ключевым компонентом в первородном супе, в котором зародилась жизнь на Земле.
Согласно этой гипотезе, углерод от метеоритов, которые врезались в молодую Землю, взаимодействовал с азотом в атмосфере, формируя цианистый водород. Этот элемент проливался на поверхность в виде дождя, где, затем, взаимодействовал с другими элементами способами, активируемыми ультрафиолетовым светом от Солнца. Химические соединения, образовавшиеся в результате этих взаимодействий, создавали строительные блоки РНК — близкого родственника молекулы ДНК (которая, как полагает большинство биологов, была первой молекулой жизни, способной нести информацию).
Группе Сазерленда в лаборатории с помощью ультрафиолетовых ламп удалось воссоздать эти реакции и сгенерировать предшественников липидов, аминокислот и нуклеотидов. Все они являются важными компонентами живых клеток.
«Ранее я уже сталкивался с этими экспериментами, и как астроному, мой первый вопрос всегда состоит в том, какую часть электромагнитного спектра мы используем. Химики об этом действительно не думали. Я начал изучать число фотонов, испускаемых их лампами, и понял, что далее мне следует сравнить этот свет со светом других звёзд».
Эти две группы провели ряд лабораторных экспериментов, чтобы измерить то, как быстро стандартные строительные блоки жизни могут быть сформированы из циановодорода из ионов водородных серных кислот, когда они подвергаются ультрафиолетовому излучению. Затем, эти же специалисты выполнили этот эксперимент в отсутствие света.
«Есть реакции, которые происходят в темноте, да, они протекают медленнее, чем те при свете, но они существуют. Мы хотели видеть то, сколько света потребуется для того, чтобы реакции при свете стали возобладать над реакциями в темноте», — Дидье Кело из исследовательской лаборатории.
Тот же прогон эксперимента, но уже в темноте с присутствием циановодорода и сульфитом водорода, привёл к возникновению инертного состава, который не мог использоваться в формировании блоков жизни, в то время как эксперимент при освещении действительно приводил к подобным результатам. Затем исследователи сохранили эти химические соединения с теми, которые образуются при ультрафиолетовом свете от различных звёзд. Благодаря этому удалось выделить планеты, которые получают достаточное количество этого излучения, чтобы запустились определённые химические процессы.
Учёные установили, что звёзды, температура которых соответствует нашему Солнцу, излучают достаточно света для того, чтобы начали образовываться стандартные блоки жизни на поверхностях их планет. С другой стороны, холодные звёзды не производят достаточно света для появления этих блоков, за исключением тех случаев, когда у такой звезды случаются мощные вспышки. Планеты, которые и получают достаточно света, чтобы запустить такие химические реакции, и могут иметь на своей поверхности жидкую воду, находятся, как говорят исследователи, в зоне абиогенеза.
Среди самых известных экзопланет, которые находятся в зоне абиогенеза, есть несколько, обнаруженных телескопом «Кеплер», включая Kepler-452b, которую называют родственником Земли даже несмотря на то, что её слишком сложно наблюдать с помощью современных приборов. Телескопы следующего поколения, такие как TESS и «Уэбб» будут в состоянии идентифицировать и оценивать свойства ещё многих планет, которые лежат в зоне абиогенеза. Конечно, такое возможно только если жизнь на других планетах будет развиваться также, как и у нас, но вполне может произойти и так, что эволюция живых организмов будет идти совершенно иным образом.
«Я совершенно не уверен в том, насколько случайна жизнь вообще. Но, учитывая, что мы имеем лишь один её пример, целесообразно искать именно такие места, которые походят на наши. Есть важно различие между необходимым и достаточным условием. Стандартные молекулы необходимы, но их одних недостаточно. Их можно смешивать в течение миллиардов лет, и ничего не произойдёт».
Согласно недавним оценкам () в видимой вселенной существует около 700 миллионов триллионов землеподобных планет.
По информации Кембриджского университета
