bulochnikov (bulochnikov) wrote,
bulochnikov
bulochnikov

К вопросу об обитаемых планетах в нашей Галактике и наличии разумной жизни на них. Часть 1.

 


Хотел об этом сам написать, но меня опередили. Поэтому перепечатаю статью, слегка дополнив.

Где искать ближайшую вторую Землю ?

Земля

Какая близкая система из известных звезд является наиболее перспективной для поиска жизни. Поэтому я решил подробно изложить свои мысли по этому поводу. Сразу скажу, что точного ответа на этот вопрос у меня нет, так как в этой области пока существует очень много «белых пятен». В связи с этим я рассмотрю основные факторы, которые считаются важными для вопроса насколько уникальна земная жизнь и человеческая цивилизация.

Спектральный тип

Наше Солнце относится к G-типу (желтый карлик). Это редкий тип звезд — на него приходятся только несколько процентов звезд в галактике, тогда как основная часть звезд является красными карликами, возможность жизни у которых пока оспаривается.

Спектральные типы

Спектральные типы. Источник.

Звездная активность

Наше Солнце является спокойной звездой. Считается, что на интервале в 6 часов её переменчивость изменяется в районе 10 ppm (1 ppm — это одна миллиона часть). С другой стороны наше Солнце на промежутках в десятки и сотни лет изменяет свою светимость на доли процента, что в теории может вызывать климатические изменения, как к примеру Малый ледниковый период. Кроме того считается, что в настоящее время наше Солнце обладает минимальной активностью за всё свое время жизни:

зависимость активности Солнца от его возраста

Предполагаемая зависимость активности Солнца от его возраста. Источник.

До недавнего времени ученые не умели измерять яркость звезд с очень высокой точностью. Существовали лишь теории, что Солнце - это обычный желтый карлик по параметру звездной активности. Однако измерения космического телескоп Кеплер показали, что это не совсем так. В среднем желтые карлики более «шумные», чем наше Солнце. Этот факт, стал одной из главных причин, почему телескопу Кеплер не удалось пока найти у желтого карлика достоверный аналог нашей Земли.

активность желтых карликов по данным телескопа Кеплер

Активность желтых карликов по данным телескопа Кеплер. Даны три разных гистограммы в зависимости от температуры звезды. Крестом отмечена активность нашего Солнца. Источник.

Красные карлики являются в среднем более активными звездами, чем желтые карлики. Для них характерны мощные вспышки, которые теоретически могут помешать образованию внеземной жизни. С другой стороны существуют исследования, которые показывают, что даже самые мощные вспышки на красных карликов не являются критичными для наличия биосферы. https://ru.wikipedia.org/wiki/Жизнепригодность_системы_красного_карлика

Период вращения

Как известно наша Земля вращается с периодов в 24 часа. Похожий период вращения у Марса, в то время, как у более внутренних планет - Меркурия и Венеры период вращения составляет больше сотни дней. Вероятное объяснение этому в том, что приливные силы Солнца стремятся затормозить вращение планет Солнечной Системы. Из этого следует, что планеты в зонах жизни меньших по размеру звезд (красных и оранжевых карликов) имеют очень большие периоды вращения или вообще приливно заперты (наподобие нашей Луны). По этому поводу одни теоретики предполагают, что атмосферы на таких планетах должны вымерзать на ночной стороне, другие говорят, что за счет постоянной циркуляции тепловая инерция атмосферы должна выравнивать температурные контрасты на всей поверхности приливно запертой планеты. В качестве такого примера приводится соседняя Венера, где период вращения составляет 224 суток, в то время как атмосфера совершает полный оборот всего за 4 дня. Теоретические расчеты об этом можно посмотреть в этой статье.

Ещё имеет значение наклон оси планеты относительно её орбиты. Что обеспечило смену времён года и сделало большую часть планеты обитаемой. Кстати, наклон оси вращения – уникальная особенность Земли в солнечной системе. Если бы её не было, то или полюса до 40й широты покрылись бы ледниками, или бы в этих же пределах по обе стороны экватора была бы выжженная полоса, непригодная к жизни. В зависимости от расстояния от солнца планеты. Каков был бы климат на всей планете и как бы он благоприятствовал жизни, науке это не известно. Но вряд ли благоприятствовал.

Ещё важную роль играет скорость вращения. При большой скорости на планете дули бы мощные широтные ветры, как на Юпитере, которые заглаживали бы каменную поверхность до состояния биллиардного шара. Вряд ли жизнь смогла удержаться на ней.

При меньшей скорости вращения Солнце выжигало бы за световой день всё живое, а за ночь планета бы вымерзала до сжижения атмосферных газов.

Наличие гигантского спутника

Луна

Как известно, Земля уникальна среди внутренних планет Солнечной Системы не только наличием жизни, но и самым «крупным» спутником (в относительном размере) среди всех 8 планет Солнечной Системы. Единственный похожий случай наблюдается в поясе Койпера — система Плутон-Харон, где в отличие от системы Земля-Луна приливно-запертыми телами являются оба тела системы. Во всех других случаях, спутники на порядки меньше своих планет. Наиболее правдоподобное объяснение механизма образования Луны и Харона в том, что они образовались не из протоспутникового диска, а после гигантского столкновения с самой планетой.

Теория образования Луны

Теория образования Луны. Источник.

Наличие крупного спутника в системе Земли вероятно приводит к мощному приливному разогреву недр нашей планеты. Следствием этого является подержание металлического ядра в жидкой форме, что приводит к образованию мощного магнитного поля. Это поле защищает нашу планету от космической радиации. Из всех четырех внутренних планет подобное поле кроме Земли наблюдается лишь на Меркурии (в этом случае оно вероятно поддерживается приливными силами Солнца). Другим важным следствием приливного разогрева Земли вероятно является глобальная плитовая тектоника, которая приводит к постоянным процессам обмена вещества между поверхностью и мантией. Глобальная плитовая тектоника не наблюдается на других планетах Солнечной Системы.

Тектоника плит ещё порождает вулканизм. А тот в свою очередь подпитывает атмосферу газами. Как известно, атмосфера на планетах массы Земли и меньше постоянно улетучивается в космос. И не будь пополнения атмосферы за счёт вулканических газов, получим из Земли Марс, где нет тектоники плит и вулканизма, ещё быстрее, чем жизнь разовьётся до разумных форм.

Кроме того, большой спутник порождает приливы. Наличие приливов важнейшее условие выхода жизни из океана на сушу. Не вполне понятно, может ли цивилизация возникнуть в толще океана? Но если и возникнет, вряд ли такая цивилизация будет способна к выходу в космос. И мы о ней не узнаем.

Но это ещё не всё. Раньше Луна была много ближе к Земле. Что порождало гигантские приливы. По планете гуляли волны в 3000 метров. Которые перемешивали как в миксере химический состав планеты, насыщая океаны необходимыми для жизни веществами. Потом Луна отдалилась и приливы утихли до необходимых для жизни величин.

.

Tags: Наука и жизнь
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments