Жизнеспособность планет типа Земли. Как найти планету с биосферой

Как может выжить маленькая каменистая планета в бурном кру­говороте эпохи формирования планетной системы? Гигантская пла­нета, довольно медленно перемещаясь по радиусу в процессе мигра­ции II типа, с большой вероятностью должна «смести» все маленькие планеты. Гигант может поглотить их или выбросить на новые орбиты на ранней стадии формирования. Тем не менее некоторые маленькие планеты все же могут пережить эту эпоху. И, разумеется, вовсе не оче­видно, что в каждой планетной системе есть планета гигант.

Однако гигантские планеты на очень вытянутых орбитах дей­ствительно опасны для планет типа Земли, поскольку весьма веро­ятно, что все планеты, движущиеся между крайними точками ор­биты гиганта, рано или поздно испытают тесное гравитационное взаимодействие с ними. В этом случае планета типа Земли либо пе­рейдет на другую орбиту, либо вообще будет выброшена из планет­ной системы. Такое изменение орбиты вредно для жизни на любой ее стадии, поэтому маловероятно обнаружение «живой» планеты в системе, где планетагигант движется по вытянутой орбите.

Даже если сами газовые гиганты непригодны для жизни, сле­дует учитывать вероятность того, что спутники этих гигантов могут быть по размеру близки к Земле и иметь пригодные для жизни усло­вия, разумеется, если планета и ее спутники находятся в зоне жизни звезды.

Планеты с биосферами будут иметь некоторые общие свойства. Вероятно, на них окажутся существа с ДНК и белками. Жизнь бу­дет основана на воде и т. д. Впрочем, возможны и некоторые ис­ключения. Но если на планете есть жизнь, то непременно должны быть признаки неравновесного состояния атмосферы. На Земле это означает кислород и озон. В другом месте это может быть дру­гая комбинация газов, но если мы не знаем, какая именно, то луч­ше искать кислород и озон. Следующее вещество, которое требует внимания, — это вода. Все перечисленные индикаторы есть в нашей атмосфере, но их нет, например, у Марса и Венеры.

>

 

Кислород, озон и воду можно выявить с помощью инфракрас­ной спектроскопии. Так же можно искать и признаки хлорофилла. В его спектре есть характерная «красная граница»: на интервале между 700 и 750 нм отражательная способность хлорофилла резко возрастает, поэтому в ближнем инфракрасном диапазоне растения кажутся очень яркими. Так что нужно искать резкий скачок в спек­тре отражения. Точная длина волны этого скачка может зависеть от параметров звезды и свойств пигментов, используемых для по­глощения ее света.

Недавно появились новые перспективы для исследования ат­мосфер экзопланет: С Бердюгина и Д. Флури (Цюрихский астро­номический институт) и А. Бердюгин и В. Пиирола (Обсерватория Туорла, Финляндия) впервые зафиксировали свет, отраженный ат­мосферой экзопланеты. Для этого они следили за изменением по­ляризации света, приходящего от звезды и обращающейся вокруг нее планеты. Свет поляризуется, когда рассеивается атомами или молекулами атмосферы; этот же процесс окрашивает наше небо в голубой цвет.

Изменение поляризации есть следствие движения по орбите планеты, через каждые двое суток проходящей перед дис­ком звезды. По этим изменениям можно определить размер и неко­торые другие характеристики атмосферы. Интересно, что это первое наземное поляриметрическое исследование «горячего юпитера», удаленного на 6о световых лет, было проведено с помощью неболь­шого босм телескопа КУА, установленного на острове ЛаПальма и дистанционно управляемого учеными, находящимися за тысячи километров.