Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 68
массы, у которой запасы водородного «топлива» заметно больше, должна и существовать дольше, чем маленькая звезда. Однако, как выяснилось, звезды больших размеров обладают и более сильной гравитацией, стремящейся стянуть их вещество к центру. Поэтому, чтобы не схлопнуться, такие звезды сжигают свои запасы водорода в разы быстрее. В результате выходит, что очень большие звезды «сгорают» быстро – их существование может длиться всего несколько десятков миллионов лет. Маленькие же звезды расходуют свое топливо гораздо более экономно, и поэтому такие карлики, как TRAPPIST-1, могут светить во много раз дольше, чем на настоящий момент существует наша Вселенная.
В соответствии с принятым стандартом, планеты в системе TRAPPIST-1 имеют буквенные обозначения: от b до h в порядке их открытия. В данном конкретном случае этот же порядок соответствует и их расстоянию от материнской звезды (которая по тому же стандарту обозначается буквой a). Таким образом, TRAPPIST-1b – планета, ближайшая к звезде TRAPPIST-1, а TRAPPIST-1h – самая далекая. Пять из этих планет: b, c, e, f и g – примерно таких же размеров, как Земля, а две (d и h) – несколько больше. Три планеты (e, f и g) находятся в зоне обитания, то есть на их поверхности могут существовать океаны. Последние на настоящий момент измерения говорят о том, что планеты c и e полностью состоят из камня, а вот b, d, f и g покрыты слоем какого‐то летучего вещества – водой, льдом или плотной атмосферой.
Поскольку все эти планеты расположены очень близко к своей материнской звезде, мы думаем, что хотя бы некоторые из них пребывают в состоянии синхронного вращения, то есть всегда обращены к ней одной стороной. То есть они, вероятно, похожи на планету Нимб из главы 10, и к ним применимы многие из наших предположений о возможности жизни в таких мирах.
Вдобавок эти планеты оказывают гравитационное воздействие друг на друга, что влияет на форму их орбит: каждая из них при движении по своей орбите то приближается к материнской звезде, то отдаляется от нее. Таким образом, мы предполагаем, в их недрах происходит приливный разогрев, ведущий к выделению энергии того же вида, что позволяет существовать подповерхностному океану на спутнике Юпитера Европе (см. главу 7). Вполне вероятно даже, что приливному разогреву подвержены все планеты системы TRAPPIST-1. Оценки тепла, порождаемого этими взаимодействиями, показывают, что подповерхностные океаны могут существовать в том числе на самых далеких от материнской звезды планетах. В случае одной из планет системы (TRAPPIST-1c) вычисления даже позволяют предположить, что на этой планете приливное тепло может обеспечить бурную вулканическую активность.
Поскольку планетная система TRAPPIST-1 очень компактна, с поверхности каждой из планет, вероятно, хорошо видны поверхности остальных. Иногда на небе одной планеты будет видно сразу несколько других; при этом видимые диски планет‐соседок могут быть в несколько раз больше, чем диск полной луны в земном небе. На волне поднявшегося вокруг новооткрытой системы шума NASA обыгрывало этот сюжет в приглашающих в фантастическое путешествие «рекламных постерах» – один из них, напечатанный на обложке нашей книги, как раз и представляет собой вид полного планет неба на воображаемом курорте в системе TRAPPIST-1.
Происхождение жизни
Все эти факты – высокая вероятность наличия воды, несколько планет в «зоне обитания», сильный приливный разогрев – говорят о том, что в системе TRAPPIST-1 существует много возможностей для развития жизни. Как и на описанной нами в главе 10 воображаемой планете Нимб, на всех планетах системы TRAPPIST-1 важным фактором окружающей среды на здешних планетах бы сильные ветры, переносящие тепло с дневной стороны планеты на ночную. В мирах с поверхностными или подповерхностными океанами жизнь могла бы появиться и расцвести в океанах вокруг подводных гидротермальных источников. В этих случаях вероятность того, что жизнь выберется на сушу, зависела бы от таких (пока неизвестных нам) подробностей, как атмосфера и климат. Один из самых любопытных свойств системы TRAPPIST-1 заключается в том, что, по всей вероятности, на ее планетах природные условия могут оказаться крайне разнообразными. В этой системе вполне может существовать настоящий микрокосм, составленный из экзопланет.
Но в системах такого типа, как TRAPPIST-1, есть два фактора, которые способны препятствовать развитию жизни. Во‐первых, малые звезды, как правило, испускают мощное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Во‐вторых, на них часто происходят интенсивные выбросы в околозвездное пространство заряженных частиц – когда это происходит с нашим светилом, мы называем эти всплески солнечными вспышками и корональными выбросами массы (о них еще пойдет речь ниже). Звезду TRAPPIST-1 один из авторов назвал «гиперактивным подростком» – и, собственно говоря, хотя она старше Солнца примерно на 60 процентов срока существования самого Солнца, но если сравнить ее возраст с предполагаемой продолжительностью ее жизни (12 триллионов лет), то, по сути, это очень молодая звезда. Итак, из гиперактивности этой звезды вытекает два важных следствия. Во‐первых, интенсивное ультрафиолетовое и рентгеновское излучение звезды с течением времени может серьезно влиять на испарение воды с поверхности планеты. А во‐вторых, такие катаклизмы, как корональные выбросы массы, могут оказаться разрушительными для технологической цивилизации, которая могла бы там развиться.
Начнем с испарения воды. В атмосфере Земли всегда присутствует какое‐то количество водяного пара – вода испаряется из озер и океанов. Высокоэнергетическое излучение Солнца может взаимодействовать с молекулами воды, разлагая их на атомы кислорода и водорода. Легкие атомы водорода ускользают в космос через механизм обычной гравитационной диссипации. Считается, что за время своего существования Венера и Марс потеряли за счет этого механизма примерно такое же количество воды, которое содержится во всех земных океанах! Но Земля заметно больше Марса, ее гравитация сильнее, и это замедляет диссипацию. Кроме того, у Земли очень сильное магнитное поле, которое защищает ее атмосферу от высокоэнергетических заряженных частиц, выбрасываемых Солнцем во время солнечных бурь. Ни у Марса, ни у Венеры сколько‐нибудь значительного магнитного поля нет.
Планеты системы TRAPPIST-1 расположены очень близко к своей звезде, поэтому поглощают гораздо больше высокоэнергетического излучения. Это обстоятельство может очень сильно повлиять на количество воды на их поверхности. Вычисления показывают, что планеты системы TRAPPIST-1, возможно, уже потеряли значительно больше воды, чем есть во всех земных океанах. Если это действительно так, то на ранних стадиях их истории на поверхности этих планет уже могли существовать океаны с подводными гидротермальными источниками, вблизи которых могла бы зародиться жизнь. К тому же количество воды, которое наличествует на этих планетах теперь, зависит от того, сколько ее было вначале. И если вся вода, изначально покрывавшая их поверхность, впоследствии испарилась, жизнь на этих планетах уже не могла развиваться дальше тем же путем, каким, как мы считаем, она развивалась
Ознакомительная версия. Доступно 13 страниц из 68
