Красные карлики могут поддерживать метановую жизнь

Новое исследование НАСА показало, что планеты, которые вращаются вокруг красных карликов и почти не видят солнечного света, могут быть покрыты океанами, наполненными органическими соединениями. Таким образом, список потенциально обитаемых мест в галактике расширился и включает в себя экзопланеты и спутники планет-гигантов возле холодных звезд.

Эти потенциально обитаемые миры чем-то напоминают спутник Сатурна Титан - единственный известный спутник, окруженный плотной атмосферой. Моря Титана состоят из жидкого метана, что часто приводит к спорам: может ли там существовать жизнь, поскольку известная нам живая материя на Земле требует наличия жидкой воды. Однако возможно, что чуждые жизненные формы могут потреблять органические соединения так же, как и земные, но вдыхать водород вместо кислорода и выдыхать метан вместо углекислого газа.

"Так исторически сложилось, что астробиология сосредоточилась на жидкой воде как источнике жизни, - говорит планетолог Кристофер Маккей (Christopher McKay) из Научно-исследовательского центра им. Эймса (НАСА). – Разумеется, вода доказала свою "животворную" силу на Земле, но в настоящее время особый интерес для ученых представляет и жидкий метан".


Gliese 581 в сравнении с Солнцем. Потенциально даже такой маленький красный карлик способен поддерживать существование жизни.

Чтобы убедиться, что такой мир, как Титан, может иметь жидкие океаны не только вблизи Сатурна, Кристофер Маккей и планетолог Эшли Гиллиам (Ashley Gilliam) смоделировали его в условиях вращения вокруг относительно тусклого красного карлика M4. Выбор звезды такого типа не случаен – он является наиболее распространенным типом звезд в галактике. Это означает, что список потенциально обитаемых миров может быть существенно расширен по сравнению со звездами М-класса, похожими на наше Солнце.

Также исследователи установили, что небесные тела, похожие на Титан, могут существовать в звездных системах с более горячими красными карликами M3, вроде звезды Gliese 581, где уже обнаружены экзопланеты. В системах типа Gliese 581 планеты-гиганты, не способные поддерживать жизнь на своей поверхности, вполне могут иметь спутники, вроде Титана, на которых теоретически могут выжить особые организмы.

Свет от красного карлика больше сдвинут в инфракрасную часть спектра, чем свет нашего Солнца. При этом большая часть излучения достигает поверхности Титана, поскольку его атмосфера прозрачна для инфракрасных волн. Если поместить Титан на нужном расстоянии от красного карлика, он получит такое же количество света, как и от нашего более горячего Солнца. Ученые подсчитали, что инфракрасное излучение может нагреть поверхность примерно на 10°С.

Из-за вспышек красные карликовые звезды могут излучать большее количество частиц и ультрафиолетовых лучей, чем наше Солнце. Потенциально это может провоцировать образование сильной атмосферной дымки, которая блокирует солнечный свет и охладит планету. Тем не менее жидкие моря на таких внесолнечных "титанах" могут существовать, если расстояние до планеты составит 8,4-23% от астрономической единицы (расстояние Земли от Солнца) от красного карлика M4 и 63-166% астрономической единицы от звезды типа Gliese 581.

Первоначально у ученых была теория, что "экзоТитан" мог бы поддерживать метан в жидком виде благодаря геотермальному теплу, однако подсчеты показали, что для этого он должен вырабатывать примерно в 20 раз больше геотермального тепла, чем Земля, что нереально для небесного тела такого небольшого размера. Однако, если атмосфера была бы в 20 раз толще, чем у нашего Титана, то на поверхности сохранялось бы достаточно тепла для существования океанов.