Жизнь и ультрафиолет

жизнь вокруг красного карлика

Поверхность планеты, вращающейся вокруг красной карликовой звезды в представлении худлжника. М. Вайс / CfA

УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЙ СВЕТ МОЖЕТ БЫТЬ ОЧЕНЬ ВАЖЕН ПРИ ПОИСКАХ ЖИЗНИ

В повседневной жизни ультрафиолетовое излучение (УФ) имеет не очень хорошую репутацию из-за того, что несет ответственность за солнечные ожоги и другие вредные воздействия на людей. Однако исследования показывают, что ультрафиолетовый свет может сыграть решающую роль в возникновении жизни на Земле и может стать ключом к тому, где искать жизнь в других частях Вселенной.

Новое исследование Сукрита Ранджана (Sukrit Ranjan) из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) в Кембридже, шт. Массачусетс и его коллег предполагает, что звезды, известные как красные карлики, могут не излучать достаточно ультрафиолетового света, для того чтобы начались биологические процессы, которые известны на нашей планете. Например, определенные уровни УФ могут быть необходимы для образования рибонуклеиновой кислоты, молекулы, необходимой для всех форм известной жизни.

«Это будет похоже на желание разжечь костер, имея кучу веток, но не имея спички», сказал Ранджан. «Наши исследования показывают, что правильное количество ультрафиолетового света может быть одной из тех самых “спичек”, которые инициирует возникновение жизни».

Исследование сосредоточено

на изучении звезд типа “красный карлик”, которые имеют меньшие размеры и менее массивны, чем Солнце, и планет, которые обращаются вокруг них. Недавно было обнаружено несколько планетных систем с потенциальными зонами жизни, где может существовать жидкая вода, вокруг красных карликов Proxima Centauri, TRAPPIST-1 и LHS 1140.

По мнению авторов, использующих компьютерные модели, поверхность скалистых планет в потенциально обитаемых зонах вокруг красных карликов будут получать в 100-1000 раз меньше ультрафиолетового света, чем получала его Земля в период своей молодости. Это может иметь важное значение для возникновения жизни. Химические реакции, которые зависят от ультрафиолетового излучения, могут прекратиться при столь низких уровнях УФ, и даже если этого не произойдет, они могут происходить гораздо медленнее, чем на молодой Земле, что, возможно, задержит появление жизни.

«Возможно, это вопрос поиска золотой середины», – сообщил соавтор исследования Робин Вордсворт (Robin Wordsworth) из Гарвардской школы инженерии и прикладной науки. «Должно быть достаточно ультрафиолетового света, чтобы вызвать возникновение жизни, но не настолько, чтобы он уничтожал атмосферу планеты».

Предыдущие исследования показали

что звезды – красные карлики в таких системах, как TRAPPIST-1, могут вспыхивать с резким увеличением  интенсивности УФ. Если вспышки приносят слишком много энергии, они могут серьезно повредить атмосферу и нанести вред жизни. С другой стороны, эти УФ-вспышки могут обеспечить достаточную энергию, чтобы компенсировать более низкие уровни УФ-излучения, постоянно создаваемого звездой.

«Нам предстоит еще много работы в лаборатории и в других местах, чтобы определить, как  именно такие факторы, как УФ, играют роль в возникновении жизни», – говорит соавтор исследования Димитар Сасселов (Dimitar Sasselov). «Кроме того, нам нужно определить, может ли жизнь сформироваться при гораздо более низких уровнях УФ-излучения, чем на Земле».

Ученые проявляют большой интерес

к изучению этих вопросов, потому что системы со звездами типа “красный карлик” являются одними из самых убедительных кандидатов для обнаружения предполагаемых планет с жизнью, в том числе упомянутые выше. Поскольку телескопы, такие как космический телескоп имени Джеймса Уэбба и Гигантский Магелланов телескоп, начнут работать уже  в ближайшие годы, ученые нуждаются в информации, которая позволяет выбрать лучшие цели в поисках жизни за пределами Солнечной системы.

Одним из ограничений этих исследований является то, что мы знаем лишь один пример, где жизнь возникла – это Земля. Но даже здесь мы точно не знаем, как именно она появилась. Если жизнь будет найдена на планете, обращающейся вокруг красного карлика, это может означать, что условия возникновения жизни могут сильно отличаются от тех, которые, по нашему мнению, когда то существовали на Земле.

Эти результаты были опубликованы в выпуске журнала Astrophysical Journal от 10 июля 2017 года и доступны в Интернете .

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: