Многие наверняка слышали о звезде TRAPPIST-1. Она находится на расстоянии около 40 световых лет от Земли. Этот космический объект интересен тем, что в его обитаемой зоне находится не менее четырех планет (всего их обнаружено семь). И все они имеют размеры, похожие на размеры нашей Земли. Эти планеты получили наименования TRAPPIST-1 d, e, f и g. Самая внутренняя из них, d, расположена на границе обитаемой зоны, и ее можно пока не рассматривать как кандидата на наличие жизни. И сосредоточиться только на последних трех – e, f и g. Так что же, можно лететь TRAPPIST-1 прямо завтра, и искать там жизнь?
Враждебная Звезда TRAPPIST-1
Не так быстро. Если предположить, что мы можем отправиться туда в любой момент (а в настоящее время мы не можем), плохая новость о TRAPPIST-1 заключается в том, что эта звезда вовсе не похожа на Солнце. А является очень маленьким красным карликом. Звезды подобного типа характеризуются высокой активностью в рентгеновском диапазоне и в ультрафиолетовой области спектра. То есть на самых враждебных для земной жизни частотах радиоизлучения.
Несмотря на свой небольшой размер, TRAPPIST-1 излучает в рентгеновском диапазоне примерно с той же интенсивностью, что и Солнце. По этой причине планеты в обитаемой зоне звезды, находящиеся намного ближе к ней, чем Земля к Солнцу, будут подвергаться воздействию ионизирующего излучения гораздо сильнее. И это не говоря уже о коронарных выбросах высокоэнергетических частиц. Однако стоит отметить, что мы все еще очень мало знаем о поведении красных карликов в этой области спектра. И для уточнения моделей их поведения необходимо гораздо больше данных, чем у ученых есть сегодня. В случае с ультрафиолетовой областью спектра наши знания еще скромнее. И все же – это ключевая область спектра для анализа обитаемости звездной системы. Ведь, в конце концов, рентгеновское излучение может быть заблокировано достаточно плотной атмосферой, как в случае с Землей. А вот от ультрафиолетовых лучей защититься гораздо сложнее.
Моделирование атмосфер
Именно поэтому астрономы несколько лет назад решили провести специальные исследования. Они сосредоточили свои усилия на изучении возможности обитаемости планет системы TRAPPIST-1 в условиях мощного излучения в ультрафиолетовом диапазоне. Для этого они смоделировали три типа атмосфер. Одна была похожа на земную как по составу, так и по плотности. Другая имела тот же состав, но с плотностью в 10% от плотности атмосферы нашей планеты. Третья атмосфера совсем не имела кислорода. Чтобы оценить обитаемость планет при определенных дозах ультрафиолетового излучения, исследователи использовали показатели смертности бактерии Deinococcus radiodurans. Этот микроорганизм очень устойчив к высоким дозам радиации. И какой же был получен результат?
Если мы предположим, что TRAPPIST-1 излучает меньше ультрафиолетового излучения, чем Солнце (что маловероятно), все планеты в ее обитаемой зоне будут получать меньше ультрафиолетового излучения, чем Земля. Особенно те из них, которые имеют кислород в атмосфере. Благодаря озоновому слою. Но если излучение в ультрафиолетовой части спектра очень интенсивно, как предсказывают некоторые современные модели, все будет плохо. Даже если у планеты есть атмосфера с кислородом и озоном, но с плотностью 10% от плотности атмосферы Земли, планета TRAPPIST-1 d, например, получит в десять раз больше излучения, чем Земля!
Если же в атмосфере планеты не будет кислорода вовсе, уровень ультрафиолетового излучения, достигающего ее поверхности, будет в десятки тысяч раз выше, чем на Земле. И это однозначно приведет к ее полной стерилизации.
Варианты остаются
Конечно это не обязательно означает, что жизнь в таких мирах невозможна. Вода в океанах вполне сможет защитить микроорганизмы при таких условиях. Это означает лишь, что жить на поверхности такой планеты будет невозможно. Хотя есть один вариант. Жизнь могла бы укрываться на ночном полушарии такого мира. Если он, например, приливно заблокирован по отношению к звезде TRAPPIST-1.
Вывод, который можно сделать из проведенного исследования, таков: если Вы хотите выжить рядом с красным карликом, Вам лучше иметь над головой плотный озоновый слой.
Нам предстоит узнать еще много интересного о рентгеновском и ультрафиолетовом поведении красных карликов. А ведь это самые многочисленные и самые долгоживущие звезды во Вселенной. И именно возле них мы начинаем открыть множество потенциально пригодных для жизни планет. А ведь в ближайшие годы в нашем распоряжении появятся инструменты, способные обнаруживать атмосферы вокруг некоторых из потенциально пригодных для жизни планет. И мы наверняка сможем узнать ответ на вопрос – действительно ли жизнь может выжить в ультрафиолетовом аду звезды TRAPPIST-1?