Введение

Представьте, что вы оказались на далекой экзопланете. Ваш космический корабль разрушен, запасы кислорода на исходе, а вокруг лишь незнакомые ландшафты. С чего начать поиски подсказок о выживании? На первый взгляд, лучше всего обратить внимание на звезду, что светит в небе.

Космическое приключение

Такова ситуация, с которой сталкиваются три участника экспедиции «Wild Blue Yonder» в новом аудиотриллере «Exoplanet», написанном известным писателем комиксов Бенджамином Перси и продюсером Энди Уиром. В этом звуковом произведении участвуют такие актеры, как Энтони Маки, Ариана ДеБоз и Джон Легуизамо.

На этой незнакомой планете их ждут вулканические пустоши и небеса, полные тайн. Но за экстраординарными событиями скрывается важный научный вопрос: что делает планету обитаемой?

Уроки от звезд

В «Exoplanet» команда наблюдает за небом, которое не только незнакомо, но и кажется различным. Один из персонажей видит солнце, такое тусклое, что может смотреть на него, в то время как другой страдает от палящего зноя, окруженный раскаленными красными скалами.

Для астрономов свет, испускаемый звездой, является одним из самых важных инструментов для понимания планет, которые вращаются вокруг нее. С помощью техники, называемой спектроскопия, астрономы разделяют свет звезды на составляющие длины волн, создавая спектр, подобный радуге. Изучая этот спектр, они могут исследовать температуру, состав и другие физические свойства звезды.

Значение температуры звезды

Тем не менее, температура звезды — это лишь часть общей картины. Количество энергии, которое получает планета, зависит как от светимости звезды, так и от ее расстояния от планеты. Астрономы используют эти измерения, чтобы определить, находится ли мир в обитаемой зоне звезды, где температуры могут позволить существовать жидкой воде на поверхности при условии наличия подходящей атмосферы.

Планета, вращающаяся вокруг холодного красного карлика, должна находиться гораздо ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, чтобы попасть в эту зону. Однако, нахождение в этой зоне не является гарантией обитательности.

Враждебные звезды

Черные дыры — это плохие новости для жизни, но и живые звезды могут представлять немалые проблемы. Планета, находящаяся в обитаемой зоне, все равно находится под воздействием своей звезды. Звезды испускают не только видимый свет. Ультрафиолетовое излучение и рентгеновские лучи могут взаимодействовать с атмосферой планеты, изменяя химию и даже способствуя ее потере.

Яркие солнечные вспышки могут производить всплески высокоэнергетического излучения. Планета может иметь приятную температуру, но при этом подвергаться обстрелу радиацией от своей звезды. Важен также возраст звезды. Молодые звезды чаще активны, и их радиация может со временем разрушать атмосферу планеты. С течением времени звезды меняют свою светимость, что может значительно изменить условия, которые испытывает планета.

Дышит ли атмосфера?

Даже если планета пережила все вышеперечисленные осложнения, остается важный вопрос: можем ли мы дышать воздухом? В «Exoplanet» один из членов экипажа обнаруживает, что атмосфера планеты содержит достаточно кислорода, чтобы он мог дышать без скафандра. На Земле кислород составляет около 21% нашей атмосферы. Однако нахождение аналогичного процента на другой планете не гарантирует, что воздух безопасен для дыхания.

Атмосферное давление имеет такое же значение. На больших высотах на Земле процент кислорода остается прежним, но низкое давление затрудняет его доступность для легких. Кислород — не единственная проблема. Вулканический ландшафт вырабатывает газы, такие как диоксид серы и водород сероводород, которые являются опасными при высоких концентрациях. Даже атмосфера с высоким содержанием кислорода может быть смертельной.

Поиски жизни

Но что если вам нужно не просто узнать, обитаема ли планета? Что если необходимо выяснить, есть ли на ней жизнь? Перед тем, как «Wild Blue Yonder» прибыла на планету, зонды зафиксировали диметилсульфид, молекулу, с которой мы связываем биологическую активность на Земле. Этот интересный момент перекликается с научными дебатами о одной из самых интригующих экзопланет, обнаруженных на сегодняшний день.

Астрономы исследовали возможные признаки диметилсульфида в атмосфере K2-18b, экзопланеты, вращающейся вокруг красного карлика. Однако как обнаружение, так и биологическая интерпретация остаются спорными.

Вывод

Астрономы могут изучать свет звезд, который проходит через атмосферы экзопланет, и искать молекулы, которые могут указывать на жизнь. Однако обнаружение одной молекулы не является окончательным доказательством жизни. Ее присутствие может быть обусловлено другими факторами, такими как атмосферная химия и радиация звезды. Понимание того, может ли такая молекула действительно указывать на жизнь, требует изучения не только атмосферы планеты, но и многих других факторов.