Суперобитаемая планета

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Планета Kepler-442b в представлении художника. Может оказаться суперобитаемой.

Суперобитаемая планета — гипотетический тип экзопланеты или экзолуны, который подходит для появления и эволюции жизни больше, чем Земля. Понятие было введено в 2014 Рене Хеллером и Джоном Армстронгом[1], подвергшими критике доводы о поиске пригодных для жилья планет. Нахождения планеты в так называемой обитаемой зоне недостаточно, чтобы утверждать её обитаемость[2]. Хеллер и Армстронг заявляют, что нет аргументов о том, почему именно Земля должна являться эталоном физико-химических параметров подходящих для живых организмов: «Планеты могут быть не подобными Земле и при этом предлагать более подходящие условия для зарождения и эволюции жизни, чем Земля». Всё ещё предполагая, что жизнь требует наличия воды, они выдвигают гипотезу, что Земля может не представлять оптимальные планетарные условия обитаемости для максимального биоразнообразия; другими словами, они определяют суперпригодный для жизни мир как планету или спутник, способный поддерживать более разнообразную флору и фауну, чем есть на Земле, предоставляющий эмпирические доказательства, что её среда более гостеприимна к жизни.

Хеллер и Армстронг также указывают, что не все скалистые планеты в обитаемой зоне могут быть пригодными для жизни и, напротив, что приливный разогрев может создать земные или ледяные миры с подлёдным океаном вне зоны обитаемости и при этом пригодные для жизни. Авторы предлагают, что для определения жизнепригодных и суперобитаемых планет нужно выработать особый биоцентрический подход, а не гео- или антропоцентрический[3]. Хеллер и Армстронг предложили создать перечень характеристик для экзопланет согласно звёздному типу, массе и местоположению в их планетарной системе и прочим особенностям. По их словам, суперобитаемые миры, вероятно, были бы больше, теплее и старше, чем Земля, и обращались вокруг звёзд класса K главной последовательности.

Основные характеристики[править | править код]

Kepler-186f в представлении художника, возможный аналог Земли. Также многие суперобитаемые планеты могли бы иметь схожий вид.

Авторы предложили перечень особенностей, чтобы классифицировать экзопланету или экзолуну как суперобитаемую[4][3][5][6][7]. Масса таковой должна равняться приблизительно 2 массами Земли, а радиус — 1,3 земных, это обеспечит оптимальный размер для тектоники плит. Кроме того это создаст более высокую гравитацию, которая увеличит задержание газов во время формирования планеты[7], поэтому вероятно, что атмосфера окажется более плотной, с большей концентрацией кислорода и парниковых газов, которые в свою очередь повышают среднюю температуру до оптимальных значений для жизни растений — приблизительно 25 °C (77 °F)[8][9]. Более плотная атмосфера может также влиять на рельеф поверхности, делая его более гладким и уменьшая размер океанских бассейнов, что увеличило бы разнообразие морской флоры и фауны в относительно мелких водах.[10]

Ещё одним фактором является тип звезды в системе. Звёзды класса K менее крупные, чем Солнце, и устойчивые на главной последовательности в течение очень долгого времени (15 — 30 миллиардов лет, по сравнению с 10 миллиардами для Солнца, звезды класса G)[11][12], что предоставляет больше времени для зарождения жизни и эволюции. Суперобитаемый мир желательно должен располагаться в центре обитаемой зоны его звезды в течение долгого времени (хотя некоторый недостаток солнечной энергии может быть компенсирован приливным разогревом и/или парниковым эффектом).[13][14]

Распространённость[править | править код]

Хеллер и Армстронг предполагают, что количество суперобитаемых планет может значительно превысить количество аналогов Земли[15]: менее крупные звёзды главной последовательности более распространены, чем большие и более яркие звёзды, подобные Солнцу[16]. Считается, что приблизительно 9 % звёзд в Млечном пути — звёзды класса K.[17]

Другой пункт, указывающий на возможное превалирование суперобитаемых планет, — более высокая масса, благодаря которой большее число требований для жизни окажется выполненным случайно.[18] Планета близкая к 2 или 3 M⊕ должна иметь более длительную тектонику плит и также будет иметь большую площадь поверхности по сравнению с Землей[7], что обеспечит большее число биомов и больший размер биомассы. Из-за более высокой гравитации океаны могут оказаться мельче, а атмосфера плотней, что также может благотворно сказаться на жизни.[8]

В отличие от этого, у планет с массой Земли может быть более широкий спектр различных условий. Например, некоторые могут пройти через более короткий период активной тектоники и в итоге останутся с меньшей плотностью воздуха, что повысить вероятность развития глобального оледенения (сценарий Земли-снежка).[19] Другой отрицательный эффект низкой плотности атмосферы может быть проявлен в форме сильных перепадов температур, которые могут привести к высокой изменчивости в мировом климате и увеличить шанс катастрофических событий. Кроме того, при наличии более слабой магнитосферы, такие планеты могут потерять атмосферный водород и стать мирами-пустынями.[19] Любой из этих примеров может оказаться несовместим с зарождением жизни.[20] В любом случае множество сценариев, которые могут превратить планету земной массы в зоне обитаемости солнцеподобной звезды в безжизненное место, менее вероятно на планете, которая отвечает основным характеристикам суперобитаемого мира, таким образом последний должен быть более распространён.[15]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. https://www.liebertpub.com/doi/abs/10.1089/ast.2013.1088
  2. Heller, Armstrong, p. 51.
  3. 1 2 Heller, Armstrong, p. 50.
  4. Choi, Charles Q.. Super-Habitable World May Exist Near Earth, Astrobiology Magazine (March 14, 2014). Проверено 1 апреля 2016.
  5. Williams, D.M. (September 1997). «Habitable Planets with High Obliquities». Icarus (1): 254–267. DOI:10.1006/icar.1997.5759. Bibcode1997Icar..129..254W.
  6. Rushby, A.J.. Habitable Zone Lifetimes of Exoplanets around Main Sequence (18 September 2013), стр. 833–849.
  7. 1 2 3 Heller, Armstrong, p. 59.
  8. 1 2 Heller, Armstrong, p. 55—58.
  9. Moyer, Michael Faraway Planets May Be Far Better for Life (31 January 2014).
  10. Heller, Armstrong, p. 54—56.
  11. Heller, Armstrong, p. 57.
  12. Heller, Armstrong, p. 56—57.
  13. Heller, Armstrong, p. 56.
  14. Heller, Armstrong, p. 54—59.
  15. 1 2 Heller, Armstrong, p. 61.
  16. LeDrew, Glenn (2001). «The Real Starry Sky» (PDF). Journal of the Royal Astronomical Society of Canada 95 (686): 32–33. ISSN 0035-872X. Bibcode2001JRASC..95...32L.
  17. Croswell, Ken. Planet Quest: The Epic Discovery of Alien Solar Systems. — 1. — Free Press, 1997. — P. 84. — ISBN 0684832526.
  18. Heller, Armstrong, p. 54—58.
  19. 1 2 Heller, Armstrong, p. 58.
  20. NASA's Kepler Discovers First Earth-Size Planet In The 'Habitable Zone' of Another Star. NASA (17 April 2014).