Удар во благо: почему катастрофы в космосе делают миры пригодными для жизни

Земля стала обитаемой не просто так. Её идеальное расстояние от Солнца, горячее ядро, создающее магнитное поле, и постоянные столкновения с ледяными и каменистыми телами в прошлом — всё это сделало нашу планету такой, какой мы её знаем. Но что, если другие миры в далёких системах проходят через те же процессы?

Почему учёные изучают экзопланеты у М-карликов?

Большинство поисков жизни сосредоточено на планетах, вращающихся вокруг красных карликов (звёзд класса М). Они тусклые, но их обитаемая зона расположена близко, а значит, многие планеты там находятся в приливном захвате — повёрнуты к звезде одной стороной. Это упрощает моделирование климата, ведь такие миры не вращаются, и учёным не нужно учитывать смену дня и ночи или времён года.

Группа исследователей из Лидсского университета (Великобритания) решила выяснить, как столкновения с ледяными кометами влияют на атмосферу экзопланет. Их работа опубликована в The Astrophysical Journal под руководством астрофизика Феликса Сейнсбери-Мартинеса.

"Считается, что столкновения с каменистыми и ледяными телами сыграли ключевую роль в формировании состава объектов Солнечной системы, включая пригодность Земли для жизни. Следовательно, вероятно, что они играют аналогичную роль в экзопланетных системах", — пишут авторы.

Учёные смоделировали удар кометы радиусом 2,5 км по экзопланете TRAPPIST-1e, которая находится в обитаемой зоне своего солнца.

Что происходит после удара кометы?

• Вода в атмосфере — большая часть льда испаряется и задерживается в верхних слоях из-за низкого давления.
• Потепление — удар нагревает атмосферу, но эффект у поверхности почти незаметен.
• Химические изменения — ультрафиолет звезды расщепляет молекулы воды, образуя парниковые газы (метан, закись азота).
• Влияние на климат — водяной пар перемещается на ночную сторону, где конденсируется в облака.

Хотя последствия столкновения в основном кратковременны, они могут влиять на климат годами. Однако обнаружить их с помощью современных телескопов почти невозможно — сигнал слишком слаб.

А что, если ударов было много?

В молодых планетных системах бомбардировка кометами могла быть гораздо интенсивнее.

"Возможно, что повторяющаяся бомбардировка может привести к масштабным изменениям, которые сыграют роль в формировании пригодности планет для жизни", — заключают учёные.

Так же, как Земля когда-то подвергалась множеству ударов, экзопланеты могут проходить через аналогичные процессы. И кто знает — возможно, однажды мы найдём мир, где кометы помогли создать условия для жизни.