супер

Супер обитаеми екзопланети: Земята не е идеален свят за живот

Те са супер-Земи! По-точно, по-малки супер-Земи.

Последните изследвания показват, че без миграцията на Юпитер преди милиарди години, вместо малки скалисти планети, на мястото на орбитата на Земята, Марс или Венера, орбитираха тела от категорията супер-Земя (скалисти планети, поне наполовина по-масивни от Земята). Изглежда, че те са в обитаемите зони на звездите естествено следствие от еволюцията на протопланетния диск, което няма да наруши нищо.

Появиха се гласове, според които космическото изобилие от суперземи за сметка на земните аналози (ние пишем повече за различни видове скалисти планети ТУК) е лоша новина за живота. Това обаче не е вярно.

Въпреки че може да ни изглежда обратното, По няколко причини Земята не е идеална за обитаване планета.

Лоши крайности

Те не са идеално място за живеене нито стандартна, голяма супер-Земя.

Скалисти планети три пъти по-масивни от Земята огромната дебелина на кората няма да позволи тектоника на плочите. Движенията на земните кора и особено потъването и топенето на древното океанско дъно са един от основните двигатели на вулканичната дейност. Без тези светещи подземни клапани атмосферата постепенно би загубила целия си въглерод, който щеше да бъде "измит" от дъжд и съхраняван под формата на въглеродни скали - карбонати. Това би означавало значително отслабване на парниковия ефект и по този начин постоянно охлаждане.

Без тектониката на плочите и вулканичната активност не само въглеродният цикъл ще спре на планетата, но в крайна сметка също и други биогеохимични цикли, неизбежни за съществуването на живота (напр. фосфорен цикъл и серен цикъл).

Още по-лоши са малките каменни светове по начина на Марс. Много те бързо губят магнитното си поле и по-голямата част от водата и атмосферата. Червата им се охлаждат бързо, което не само спира тектониката на плочите (или дори не започва - както в случая с Марс), но и елиминира магнитното поле, което предпазва от космическа радиация. Плътната атмосфера също помага за предпазване от радиация. За съжаление, бомбардирането на астероиди при ниска гравитация лесно изтласква по-голямата част от газообразната обвивка на планетата в космоса. Без магнитно поле и само с оскъдна атмосфера, температурата след това спада и космическите лъчи разбиват водата на молекули водород, които избягват в космоса, и молекули кислород, които се свързват с камъните. Според скорошни открития, например, Марс е загубил до 85% от водата си при такъв сценарий.

Идеално

Недрата на скалистите планети с размерите на Земята не се охлаждат толкова бързо, колкото недрата на аналозите на Марс. Ако обаче Земята обикаля около звезда с дълъг живот, като червени джуджета, би било геологично (и поради цикъла на елементите скоро също и биологично - поне що се отнася до макроскопичния живот) мъртва отдавна, много преди звездата й да изчезне.

Червените джуджета са на огромно разстояние най-често срещаните звезди на космоса. В нашата галактика четири от пет звезди попадат в тази категория. В същото време те са били на трилиони години. Слънцето, от друга страна, се превръща в червен гигант и поглъща Земята около 10 милиарда години след нейното формиране. Сякаш това не беше достатъчно, неговото светимостта непрекъснато се увеличава. След около половин милиард или милиард години тя ще превърне родината ни в суха каменна сауна. Земята ще стане практически необитаема поради сложния си многоклетъчен живот.

С други думи, обитаемостта на Земята бавно приключва.

Вечна нощ и черна растителност?

За разлика от тях, суперземните, които обикалят около червеното джудже, могат да останат обитаема многократно по-дълго. По-точно скалистите планети са около два пъти по-голяма маса и 30% по-голяма от Земята. Все още ще бъдете достатъчно малки, за да ги имате е извършена тектоника на плочите, но в същото време те биха достигнали достатъчни размери, за да ги настанят интериорът се охлаждаше само много, много бавно.

Супер обитаемите суперземни вероятно биха били доста различни от нашата родина. По-голямото тегло би довело до по-интензивна ерозия и т.н. равнинен релеф и ниски планини. Освен ако такива светове не претърпят множество катастрофални сблъсъци с протопланети, те вероятно ще задържат огромни количества вода (Без допълнителен сблъсък с протопланетата Венера може да бъде тропически свят, вместо горещ ад). Вместо големи континенти бихме го намерили тук по-скоро малки острови.

Тъй като обитаемата зона на червените джуджета се намира в непосредствена близост, половината планети ще бъдат покрити от вечна нощ, а другата половина от вечен ден. Възможните сухоземни организми биха били ниски и малки, първоначално многокраки, възможно растително черно.

Както обясняваме по-подробно в тази статия, поради дивата природа на червените джуджета, не бихме могли да обозначим планетите точно в центъра на обитаемата зона на тези тела като супер обитаеми, а по-скоро планети в далечния й ръб или дори по-далечен. Може би това дори биха били светове, покрити до голяма степен с ледена обвивка.

Изображения: НАСА, потребител на wikimedia anynobody