Одиноки ли мы во Вселенной? Влияние магнитных полей на вероятность нахождения жизни за пределами Земли

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

В бескрайних просторах Вселенной, среди мириад звёздных систем, мы ищем ответ на волнующий вопрос: есть ли жизнь за пределами Земли? Открытие множества экзопланет, в том числе находящихся в так называемой «зоне обитаемости», вселяет надежду, но не даёт гарантий. Недавние исследования показывают, что не только расположение планеты относительно звезды, но и магнитные поля обоих светил играют решающую роль в возможности зарождения и существования жизни.

Долгое время считалось, что наличие жидкой воды — главный фактор обитаемости. Однако вода, подобно семени, нуждается в благоприятной почве и защите от неблагоприятных воздействий, чтобы дать росток жизни. И здесь на первый план выходит магнитный щит, которым обладают как звёзды, так и планеты.

Учёные из Университета Райса (США) провели масштабное исследование, анализируя данные о более чем 1500 экзопланет. В фокусе внимания оказались звёзды, похожие на наше Солнце, и их магнитные поля. Ключевым фактором в исследовании стало понятие «поверхности Альвена» — условной границы, за которой солнечный ветер, поток заряженных частиц, вырывающихся из звезды, становится сверхзвуковым.

Космос, иллюстрация
Космос, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Эта поверхность определяет магнитные условия в системе. Планеты, находящиеся внутри неё, оказываются напрямую связаны с магнитным полем звезды. Это чревато катастрофическими последствиями: мощные потоки заряженных частиц способны сдуть атмосферу планеты, оставив её беззащитной перед губительной космической радиацией.

Для оценки «магнитной безопасности» планет учёные ввели новый параметр — ASHC (Alfvén Surface Habitability Criterion). Он представляет собой отношение расстояния от планеты до звезды к радиусу поверхности Альвена. Если значение ASHC больше единицы, планета находится за пределами опасной зоны и имеет больше шансов на развитие жизни.

График зависимости ASHC от величины V - Ks для 1533/1546 экзопланет, удовлетворяющих критериям отбора; остальные 13 планет имеют значения ASHC >100. Нас интересуют планеты с ASHC ≳1, поскольку они имеют наибольшую вероятность поддержания пригодных для жизни условий, т.е. с меньшей вероятностью имеют прямую магнитную связь со своей звездой-хозяином. Две планеты из выборки имеют орбиты, где неопределенность в измерении орбитального расстояния планеты охватывает среднюю поверхность Альвена, т. е. планета может иметь орбиту по обе стороны от линии ASHC = 1. Они отмечены пустыми кружками. Планеты выделены цветом в соответствии с их классификацией по массе. На вставке указано количество планет в каждой планетарной категории. Заполненные круги обозначают 95 планет в нашей выборке, которые вращаются в пределах CHZ своей звезды. Планеты, для которых не хватает информации о массе/размере, показаны черными крестиками (т.е. планеты, для которых не определен размерный класс).
График зависимости ASHC от величины V — Ks для 1533/1546 экзопланет, удовлетворяющих критериям отбора; остальные 13 планет имеют значения ASHC >100. Нас интересуют планеты с ASHC ≳1, поскольку они имеют наибольшую вероятность поддержания пригодных для жизни условий, т. е. с меньшей вероятностью имеют прямую магнитную связь со своей звездой-хозяином. Две планеты из выборки имеют орбиты, где неопределенность в измерении орбитального расстояния планеты охватывает среднюю поверхность Альвена, т. е. планета может иметь орбиту по обе стороны от линии ASHC = 1. Они отмечены пустыми кружками. Планеты выделены цветом в соответствии с их классификацией по массе. На вставке указано количество планет в каждой планетарной категории. Заполненные круги обозначают 95 планет в нашей выборке, которые вращаются в пределах CHZ своей звезды. Планеты, для которых не хватает информации о массе/размере, показаны черными крестиками (т.е. планеты, для которых не определен размерный класс).
Автор: Anthony S. Atkinson et al 2024 ApJ 969 147 DOI 10.3847/1538-4357/ad4605 CC-BY 4.0 Источник: iopscience.iop.org

Результаты исследования оказались неутешительными: из более чем 1500 изученных планет только 34 соответствуют критериям ASHC и находятся в зоне обитаемости. При этом лишь 11 из них можно отнести к земному типу, а остальные значительно превосходят Землю по размеру.

Но и это ещё не всё. Важнейшим фактором является наличие у самой планеты собственного мощного магнитного поля, способного противостоять звёздному ветру. Согласно расчётам, лишь немногие из потенциально обитаемых планет могут обладать таким щитом.

 Расположение 95 планет CHZ, показанных на рис. выше, относительно среднего звездного альфвеновского радиуса поверхности, определенного по звездному вращению и цвету V - Ks. Венера, Земля и Марс показаны для сравнения с использованием значения V - Ks цвета Солнца из Willmer (2018). Полученные полосы неопределенности кривых альфвеновского радиуса показаны для звезд на пределе достоверности принятой Райт и др. (2018) зависимости τc (V - Ks ), 1.1 mag и 7.0 mag, с использованием медианы неопределенностей измерений по сокращенной выборке. Планеты выделены цветом в соответствии с величиной V - Ks своей звезды, а масса планеты обозначена размером точки
Расположение 95 планет CHZ, показанных на рис. выше, относительно среднего звездного альфвеновского радиуса поверхности, определенного по звездному вращению и цвету V — Ks. Венера, Земля и Марс показаны для сравнения с использованием значения V — Ks цвета Солнца из Willmer (2018). Полученные полосы неопределенности кривых альфвеновского радиуса показаны для звезд на пределе достоверности принятой Райт и др. (2018) зависимости τc (V — Ks ), 1.1 mag и 7.0 mag, с использованием медианы неопределенностей измерений по сокращенной выборке. Планеты выделены цветом в соответствии с величиной V — Ks своей звезды, а масса планеты обозначена размером точки
Автор: Anthony S. Atkinson et al 2024 ApJ 969 147 DOI 10.3847/1538-4357/ad4605 CC-BY 4.0 Источник: iopscience.iop.org

Исследование американских учёных в очередной раз подтверждает: условия, необходимые для зарождения и развития жизни, — это не просто счастливое стечение обстоятельств, а сложная совокупность факторов. И магнитные поля играют в этом оркестре не последнюю скрипку. В поисках внеземной жизни мы должны учитывать не только расположение планеты, но и магнитные условия в системе, которые могут оказаться непреодолимым барьером на пути зарождения жизни.

2 комментария

Добавить комментарий

A
Давно уже можно не искать жизнь на иных планетах. Человек живёт в столь уникальных условиях, нарушение хоть одного из них… и на земле не было бы жизни… это и наклон земли, и магнитное поле образованное металлическим твердым и жидким железным ядром, и наличие сочетания химических элементов, гравитация… и т.п… Да и космос не для Человека. Человек очень уязвим… и врят ли сможет создать условия для жизни в космосе или на планетах солнечной системы. А за пределами… даже гипотетические ракетные двигатели не помогут… т.к. сама технология реактивного движения не даст даже процента от скорости света к концу века. Как писал Саймак в романе 'Ничего нет проще времени ' — космос не для человека… если даже есть иной путь… то к тому времени… кто знает… останется ли человечество на земле…

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что стало с заводом ЯМЗ и какие двигатели он выпускает сейчас

ЯМЗ у меня долго ассоциировался со старыми грузовиками. Стоит увидеть на дороге КрАЗ или «Урал», и кажется, что ярославский моторный завод тоже остался где-то в той эпохе. Я решила проверить, что с...

Вселенная оказалась на 306 миллионов лет моложе: как комковатая структура космоса объяснила поведение темной энергии

В современной астрофизике назрел кризис, затрагивающий самые основы нашего понимания мироздания. В центре этого кризиса находится фундаментальное противоречие, которое исследователи называют...

Почему медвежатина может быть опасной даже после 45 дней в морозилке

На семейной встрече приготовили мясо медведя, которое до этого 45 дней лежало в морозилке. Казалось бы, времени достаточно. Но вскоре у шести участников обнаружили трихинеллёз. Двое из них...

Белки возрастом 160 млн лет уничтожают современные супербактерии: как одна ошибка создала природный антибиотик

В организме млекопитающих защиту от инфекций обеспечивают сотни различных соединений. Одно из самых распространенных среди них — белок лактоферрин. Он присутствует в материнском молоке,...

В дикой природе стали появляться гибриды белого и бурого медведей. Как это вообще стало возможным

Белый и бурый медведи обитают в разных условиях и заметно отличаются внешне и образом жизни. Тем удивительнее, что в природе встречаются их гибриды, унаследовавшие признаки обоих родителей. Но как...

Музыкальный центр Sony MHC-RX50: один из самых узнаваемых в 1997 году

Минисистема MHC-RX50 появилась на пике популярности музыкальных центров. Она вошла в число самых узнаваемых и популярных моделей среднего класса своей эпохи, наряду с Panasonic SC-AK40, Aiwa...