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
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).
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
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

Квантовый интернет всё ближе: как новый эксперимент заложил основу автономных оптических сетей

Развитие квантовых технологий неизбежно ведет к созданию квантового интернета — глобальной сети, принципы работы которой будут полностью отличаться от современных телекоммуникаций....

Почему мы любим горький кофе: как организм превращает химическую тревогу во вкус любимого напитка

Восприятие горького вкуса сформировалось в процессе эволюции как базовая система биологической защиты. В отличие от сладкого или соленого вкуса, которые указывают на присутствие углеводов и...

Почему у тепличных огурцов желтеют листья? Скрытая угроза корневой системе

Огурцы в теплице требуют внимательного ухода, и изменение цвета их листьев часто служит первым сигналом о нарушениях в развитии растения. Одна из самых частых проблем — пожелтение...

Почему эволюция лишила водяных оленей рогов и подарила им клыки

Природа часто создает нестандартные комбинации, и порой привычные животные удивляют неожиданными чертами. Среди таких нетипичных представителей фауны выделяется водяной олень (Hydropotes inermis),...

Египетский суперкорабль: каким было крупнейшее гребное судно в мире

Если вы думаете, что гонка вооружений на море и строительство кораблей-гигантов — изобретение XX века с его линкорами и авианосцами, то вы почти наверняка не слышали об одном...

Focke-Wulf Fw 190 «Würger»: История альтернативной модели истребителя Люфтваффе

К концу 1930-х годов истребительная авиация Германии опиралась на единственный серийный истребитель — Messerschmitt Bf 109. Такая ситуация создавала риски «единой точки отказа»: любые...