Жизнь нуждается в стабильном климате.
Почему у нас на Земле есть времена года? Разумеется, из-за наклона оси нашей планеты. Но этот наклон приводит не только к смене сезонов от весны к лету, и от осени к зиме. Это также важная стабилизирующая сила для нашей атмосферы, без которой жизнь на Земле была бы почти наверняка невозможна. И поэтому разумно предположить, что наклон оси может сыграть важную роль в развитии жизни и в других мирах. . Это подводит нас к некоторым новым выводам, опубликованным в «Астрономическом журнале», в которых предполагается, что пара потенциально пригодных для жизни экзопланет обладает стабильными наклонами оси, которые укрепляют шансы на то, что они более похожи на Землю, чем мы предполагали ранее.
Это планеты Kepler-186 f и Kepler-62 f, находящиеся на расстоянии 550 и 990 световых лет от Земли соответственно. Первая, открытие которой было впервые объявлено в 2014 году, была фактически первой экзопланетой размером с Землю, найденной в обитаемой зоне её звезды; последняя имеет массу в 2,8 раза больше, чем Земля (что относит её к суперземлям).
Ранее было уже известно, что эти две экзопланеты, вероятно, скалистые, и они находятся в обитаемом регионе, где жидкая вода может существовать на поверхности планет. Но, ученые искали дополнительные факторы, которые бы увеличивали шансы на условия, пригодные для жизни на этих планетах.
Наклон оси вращения планеты, по сути, определяет, как тепло и излучение, исходящее от звезды, распределяется, когда оно достигает поверхности этой планеты. Некоторые оси допускают относительно мягкое распределение, в то время как другие могут привести к возникновению более экстремальных сред. Кроме того, наклон оси планеты иногда будет колебаться, и большие колебания оси могут вызвать большие изменения в том, как распространяется это звездное излучение, влияя на циркуляцию атмосферы и климат планеты.
Точно не известно, как на самом деле изменения наклона оси и климат в целом влияют на существование жизни — устойчивые формы жизни могут существовать и в экстремальных условиях, но стабильная среда может дать лучший результат для развития форм жизни.
Например, считается, что наклон оси является одной из причин того, что Марс, несмотря на то, что он находится в обитаемой зоне нашей Солнечной системы, потерял свою плотную атмосферу и в течение последних четырех миллиардов лет перешел от теплого, насыщенного водой мира к холодному, сухому аду. Наклон оси Красной планеты сильно варьировался от нуля до 60 градусов, и эта нестабильность означает неспособность поддерживать надлежащий контроль над ее атмосферой. С другой стороны, ось Земли колеблется только между 22,1 и 24,5 градусами, примерно каждые 10 000 лет, поэтому наif Голубая планета так долго пригодна для жизни. Некоторые ученые считают, что угол наклона земной оси был бы более неустойчивым, если бы у Земли не было такой большой Луны, которая, по крайней мере в этом случае, имеет стабилизирующий эффект.
Kepler-62f и Kepler-186f представляют для исследователей особый интерес, поскольку они находятся дальше от своих домашних звезд, чем Земля или Марс от Солнца. Также важно, какой эффект на наклоны их осей оказывают другие планеты, поскольку 62f и 186f находятся в пятипланетных системах.
После проведения расчетов ученые построили несколько моделей, основанных на полученных числах, и обнаружили, что оси наклона обеих планет довольно стабильны, несмотря на то, что у них нет собственных лун. Несмотря на то, что в их звездных системах есть несколько соседних экзопланет, они не сталкиваются с гравитационными эффектами, которые бы дестабилизировали их оси.
Результаты этих исследований вызвали оживленную дискуссию среди астрономов о роли осевого наклона в обитаемости экзопланет. Некоторые считают, что жизнь, которая развивается в других мирах, должна быть в состоянии развиваться при любом наклоне оси. Например, жизнь на Земле, вероятно, развивалась бы по-другому, если бы наша планета имела иной угол наклона своей оси, но никто не знает, насколько эти различия были бы существенными.