С правильной орбитой и атмосферой такая луна может оставаться теплой более миллиарда лет.
Автор - Бас ден Хонд
НОРДВЕЙК, НИДЕРЛАНДЫ. Жизнь может зародиться в самых темных местах: на луне планеты, блуждающей по галактике без звезды.
Гравитационное перетягивание каната между Луной и ее планетой может держать определенные спутники достаточно поджаренными для того, чтобы там существовала жидкая вода — условие, которое многие считают решающим для жизни. Теперь компьютерное моделирование предполагает, что при правильной орбите и атмосфере некоторые луны, вращающиеся вокруг планет-изгоев, могут оставаться теплыми более миллиарда лет , сообщила астрофизик Джулия Роккетти 23 марта на симпозиуме PLANET-ESLAB 2023. Она и ее коллеги также сообщают о своих выводах 20 марта в Международном журнале астробиологии
«Во Вселенной может быть много мест, где могут существовать пригодные для жизни условия», — говорит Роккетти из Европейской южной обсерватории в Гархинге, Германия. Но жизнь, по-видимому, также нуждается в долгосрочной стабильности. «Мы ищем места, где эти пригодные для жизни условия могут поддерживаться в течение сотен миллионов или миллиардов лет».
Обитаемость и стабильность не обязательно должны исходить от близлежащего солнца. Астрономы обнаружили около 100 беззвездных планет , некоторые из которых, возможно, образовались из газовых и пылевых облаков подобно звездам, другие, вероятно, были выброшены из своих собственных солнечных систем ( SN: 24.07.17 ). Компьютерное моделирование предполагает, что таких свободно плавающих планет может быть столько же, сколько звезд в галактике.
У таких осиротевших планет также могут быть луны — и в 2021 году исследователи подсчитали, что эти луны не обязательно должны быть холодными и бесплодными местами .
Если орбита Луны не является идеальной окружностью, гравитационное притяжение ее планеты постоянно деформирует ее. В результате трения внутри Луны выделяется тепло. В нашей Солнечной системе этот процесс происходит на таких спутниках, как Энцелад Сатурна и Европа Юпитера ( SN: 6.11.17; SN: 06.08.20 ). Достаточно плотная, улавливающая тепло атмосфера, в которой, вероятно, преобладает углекислый газ, могла бы поддерживать температуру поверхности достаточной для того, чтобы вода оставалась жидкой. Эта вода могла появиться в результате химических реакций с углекислым газом и водородом в атмосфере, инициированных ударом высокоскоростных заряженных частиц из космоса.
Но такая луна не будет согревать вечно. Те же гравитационные силы, которые нагревают его, также формируют круг по его орбите. Постепенно приливы и отливы гравитации, ощущаемые луной, деформируют ее все меньше и меньше, а запас теплоты трения сокращается.
В новом исследовании Роккетти и ее коллеги провели 8000 компьютерных симуляций солнцеподобной звезды с тремя планетами размером с Юпитер. Эти симуляции показали, что планеты, выброшенные из своей солнечной системы, часто улетают в космос со своими лунами на буксире.
Затем команда провела моделирование этих лун, предположительно размером с Землю, вращающихся вокруг своих планет по орбите, на которой они оказались во время выброса. Цель состояла в том, чтобы увидеть, происходит ли гравитационный нагрев и длится ли он достаточно долго, чтобы там потенциально могла возникнуть жизнь. Земля, возможно, стала пригодной для жизни в течение нескольких сотен миллионов лет , хотя самые ранние свидетельства существования здесь живых организмов датируются примерно 1 миллиардом лет после образования планеты ( SN: 26.01.18 ).
Поскольку атмосфера имеет решающее значение для удержания тепла, команда провела расчеты с тремя вариантами. Команда обнаружила, что для лун с атмосферой такого же давления, как у Земли, период потенциальной обитаемости длился не более 50 миллионов лет. Но он может длиться почти 300 миллионов лет, если атмосферное давление в 10 раз выше земного, и около 1,6 миллиарда лет при давлении еще в 10 раз большем. Такое давление может показаться чрезмерным, но оно близко к условиям на Венере такого же размера.
Однако тепла и воды может быть недостаточно для появления живых организмов. Луны свободно плавающих планет «будут не самыми благоприятными местами для возникновения жизни», — говорит астрофизик Алекс Тичи из Института астрономии и астрофизики Academia Sinica в Тайбэе, Тайвань.
«Я думаю, что звезды из-за их невероятной выходной мощности и долговечности станут гораздо лучшими источниками энергии для жизни», — говорит Тичи, изучающий спутники экзопланет. «Большой открытый вопрос… можно ли вообще начать жизнь в таком месте, как Европа или Энцелад, даже если условия подходят для поддержания жизни, потому что у вас нет, например, солнечной радиации, которая могла бы помочь в процессе мутация для эволюции».
Но Рокчетти, хотя сама она и не астробиолог, считает, что спутники планет-сирот имеют несколько важных преимуществ. У них будет много, но не слишком много воды, которая, по мнению многих астробиологов, является лучшей отправной точкой для жизни, чем, скажем, океанский мир. А отсутствие поблизости звезды означает отсутствие солнечных вспышек, которые во многих случаях разрушат атмосферу многообещающей планеты.
«В нашей вселенной есть много сред, которые сильно отличаются от того, что есть здесь, на Земле, — говорит она, — и важно исследовать их все».
Уважаемый читатель, если тебе понравилась статья, я буду рад твоему лайку, подписке и комментарию!
Источник:
ЦИТАТЫ
Дж. Рокчетти. Возможное длительное присутствие жидкой воды на экзолунах, вращающихся вокруг свободно плавающих планет . Симпозиум PLANET-ESLAB 2023, Нордвейк, Нидерланды, 23 марта 2023 г.
Г. Роккетти и др. . Наличие жидкой воды во время эволюции экзолун, вращающихся вокруг выброшенных свободно плавающих планет . Международный журнал астробиологии . Опубликовано в сети 20 марта 2023 г. doi: 10.1017/S1473550423000046.
П.Дж. Авила и др. . Присутствие воды на экзолунах, вращающихся вокруг свободно плавающих планет: тематическое исследование . Международный журнал астробиологии . Опубликовано в сети 8 июня 2021 г. doi: 10.1017/S1473550421000173.
