Газовите гиганти могат да станат обитаеми

Някои потенциално обитаеми планети може да са започнали своята история като газови гиганти – като Нептун. Тези светове са богати на вода и са способни да поддържат огромна биосфера.

Учените Родриго Люгер и Рори Бърнс от Вашингтонския университет са публикували статия в изданието Astrobiology, в която се описва сценарий на формиране на годен за живот свят от газообразни планети, подобни на Нептун. Колкото и да е парадоксално, разрушителните приливни сили и слънчевата радиация са способни да трансформират безжизнения газов „мини-Нептун“ в топла скалиста планета, покрита с океани.

Повечето звезди в нашата галактика са светила с неголяма маса, така наречените джуджета от М клас. Те са по-малки по размер и по-топли от Слънцето, затова обитаемата зона около тях е разположена по-близо до звездата, отколкото в Слънчевата система.

Астрономите се надяват в близките години да открият в обитаемите зони на М звездите суперземя, затова е важно да се знае може ли там да съществува живот. Суперземите по маса са по-големи от Земята, но по-малки от газовите гиганти, такива като Нептун или Уран. Сложността на моделирането на такива системи е в това, че съществуват много процеси, които са незначителни на Земята, но могат да повлияят на потенциалната обитаемост на планетите край М звездите.

На теория зараждането на живот на планетата се препятства от два основни фактора – приливните сили и мощното лъчение на родителската звезда. На Земята слаби приливи предизвиква Луната – спътникът „тегли“ водата от океаните към себе си, поради което на близката към Луната страна на планетата нивото на Световния океан расте, а на противоположната спада.

На големи планети в системите на М звездите приливите може да са значително по-силни. Те сплескват планетната сфера, предизвикват мощно триене на скалните породи, изригване на вулкани, нагряване на планетата и като следствие – парников ефект, който не оставя шансове за живота.

С активността на звездите от М клас също не всичко е просто – те излъчват голямо количество рентгенови и ултравиолетови лъчи, които нагряват горните слоеве на атмосферата на планетата. Това води до силни ветрове, способни да разрушат атмосферата и да лишат планетата от вода само за няколкостотин милиона години от момента на нейното формиране.

За щастие има и по-оптимистични сценарии. Моделиране, проведено от  Люгер и Бърнс, показва, че М звездите имат шансове да формират уникални обитаеми светове, които по комфорт да са сравними със Земята. И всъщност за това могат да помогнат основните „врагове на живота“ – привилите и слънчевото излъчване, които могат да превърнат мини-Нептуна в цъфтящ воден свят.

Мини-Нептунът обикновено се образува далече от родителската звезда и се формира от лед, водород и хелий. Такива планети представляват каменно или ледено ядро, заобиколено от плътна дебела газова обвивка. Ясно е защо живот, подобен на земния, на такива планети е невъзможен.

Но моделиране показва, че в някои случаи приливните сили могат да доведат до изместване на газовите планети по-близо до техните родителски звезди, където те попадат под по-мощно рентгеново и ултравиолетово лъчение. Слънчевият вятър бързо „издухва“ газовата обвивка от планетата, оставяйки скалист свят (бившето ядро), понякога богат на водород.

Такива планети може да са богати с вода, тъй като изходната „суровина“, мини-Нептунът, обикновено има големи запаси от лед. След като планетата се премести в обитаемата зона, ледът се топи и новият свят се сдобива с океани, в които може да се зароди живот.

В процеса на превръщане на мини-Нептуна в потенциално обитаема планета е много важна скоростта на „издухване“ на газовата обвивка. Ако тя изчезне прекалено бързо, парниковият ефект ще изпари водата от повърхността и ще превърне планетата в копие на Венера.

Ако загубата протича прекалено бавно, то плътната газова обвивка просто няма да успее да изчезне и няма да остави време за създаването на условия за зараждане и развитие на живот.

За щастие в галактиката има много М звезди, така че все пак е висок шансът някъде някой мини-Нептун успешно да е преминал пътешествието от далечната студена орбита и да се е превърнал в цветна градина с извънземен живот.