Они не вращаются вокруг светил, но, возможно, дают приют жизни. Почему такие планеты — новая цель астрономии.
Что будет, если планета окажется в вечной темноте — и сможет ли там зародиться жизнь?
Одинокие миры без звезды
В бескрайних просторах нашей галактики существуют планеты, у которых нет своей звезды. Они не получают света, у них нет дня и ночи, не бывает закатов и восходов. Это — планеты-блуждающие (или «изгои»), объекты, которые были выброшены из своих звёздных систем гравитационными катастрофами или вовсе никогда не имели светила.
По оценкам астрономов, таких планет может быть даже больше, чем звёзд в галактике. Они невидимы для обычных телескопов и до сих пор остаются загадкой. Но именно их экстремальные условия порождают один из самых интригующих научных вопросов: может ли жизнь существовать в вечной темноте?
Без света, но не без энергии
На первый взгляд может показаться, что отсутствие Солнца — приговор. Без солнечного света температура на поверхности планеты быстро падает до сотен градусов ниже нуля. Но даже в таких условиях есть важные исключения.
Во-первых, молодые планеты сохраняют остаточное тепло, образовавшееся при их формировании. Это тепло может сохраняться миллиарды лет, особенно если планета массивна и обладает плотным ядром.
Во-вторых, в недрах таких планет продолжается радиоактивный распад урана, тория и калия. Эти процессы производят тепло, которое может подогревать внутренние слои, поддерживая существование подповерхностного океана — даже если поверхность покрыта льдом толщиной в десятки километров.
Если к этому добавить атмосферу с высоким содержанием водорода или метана, она может создавать парниковый эффект и дополнительно сохранять внутреннее тепло. В некоторых моделях такая атмосфера способна удерживать жидкую воду на поверхности даже без звезды — при условии, что давление достаточно высокое.
Океаны во тьме: земля уже знает такие примеры
Чтобы понять, как может выглядеть жизнь без света, не нужно улетать за пределы Солнечной системы. У нас уже есть уникальные аналоги. Например, в глубоководных районах земных океанов, в нескольких километрах под поверхностью, обитают бактерии и черви, которые никогда не видели света.
Там, где вода соприкасается с магматическими источниками, происходят химические реакции, выделяющие энергию. Живые организмы используют её для хемосинтеза — альтернативы фотосинтезу. Это подтверждает: жизнь может существовать без света, если есть энергия и жидкая среда.
Ещё один пример — глубокие пещеры. Там учёные находят целые экосистемы, где обитают микроорганизмы, насекомые и даже позвоночные животные, полностью адаптированные к жизни в полной темноте. У некоторых из них отсутствует зрение, а обмен веществ строится на переработке минералов и органики из капающей воды или воздуха.
Альтернативные формы жизни: не только углерод и вода
На Земле всё живое построено на углероде и воде. Но если условия радикально меняются, может измениться и сама архитектура жизни. Ученые давно рассматривают возможность биохимии на основе кремния — элемента, аналогичного углероду по своей способности образовывать сложные молекулы.
Также есть гипотезы о жизни, использующей аммиак, метан или другие жидкости в качестве растворителя. Такие формы жизни могли бы существовать при экстремально низких температурах, например, на планетах, где вода замёрзла, но метан или этан находятся в жидком состоянии.
Если у блуждающей планеты есть внутренний океан, там может развиться экосистема без света, где организмы питаются химической энергией. Они могут быть лишены зрения, но иметь высокоразвитые органы осязания, слуха или химического анализа среды.
Как может выглядеть такая жизнь
Живые существа на планете без Солнца были бы совершенно непохожи на земные. Их тела могли бы быть прозрачными, мягкими, приспособленными к высоким давлениям и низким температурам. В качестве органа чувств — термочувствительность, эхолокация, электрические сигналы.
Многие исследователи предполагают, что такие формы жизни могут быть вялотекущими, «сонными» — из-за низких темпов обмена веществ. Их эволюция может идти медленно, но стабильность среды обеспечит выживание даже без высокой подвижности.
Где искать такие планеты
Современные телескопы — такие как James Webb — способны находить экзопланеты, в том числе и блуждающие. Большинство из них пока остаются гипотетическими, но уже найдены десятки кандидатов. Один из самых известных — OGLE-2016-BLG-1928, планета без звезды, найденная методом гравитационного микролинзирования.
Учёные считают, что при развитии технологий мы сможем изучать излучение таких планет, их атмосферу, тепловые аномалии — и, возможно, получить сигналы, указывающие на биологическую активность.
Что это меняет в нашем понимании жизни
Планеты-блуждающие открывают радикально новую перспективу: жизнь может быть гораздо более распространённой, чем считалось. Она может существовать в тех местах, где нет Солнца, где царит мрак и холод. И это делает поиск внеземной жизни не ограниченным «зоной обитаемости» вокруг звезды.
Возможно, прямо сейчас по нашей галактике дрейфуют тысячи миров, где подо льдом теплится скрытая биосфера. Без света. Без тепла звезды. Но с самой главной составляющей — энергией, стабильной средой и способностью к самоорганизации.