Сколько пригодных для жизни планет может поддерживать одна звезда?

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в "Астрофизическом журнале", при определенных условиях вокруг звезды может развиваться до семи обитаемых планет. В нашей системе, похоже, что Юпитер был нарушителем спокойствия.

Обнаруженная в 2017 году на расстоянии 39 световых лет от Земли, система TRAPPIST-1 захватила наше воображение. И не зря : представьте себе звезду, окруженную семью планетами, все скалистые и размером схожие с земными. Из них трое развиваются в обитаемой зоне своей звезды. Таким образом, одна или несколько таких планет могли при определенных условиях укрывать жизнь.

Конфигурация этой системы в сочетании с множеством каменистых планет, обнаруженных вокруг ближайших звезд в последние годы, побудила астронома Стивена Кейна и его команду из Калифорнийского университета в Риверсайде задать вопрос: сколько обитаемых планет может иметь звезда?

До семи при определенных условиях

Из наших знаний о планетарной эволюции мы знаем, что нельзя располагать обитаемые миры слишком близко друг к другу. Если это так, это действительно слишком сильно повлияет на их орбиты. Но где провести черту? В рамках этой работы исследователи провели компьютерное моделирование.

Их выводы неоспоримы. Если вы хотите сохранить и минимальную близость между каждым миром, и социальную дистанцию, способствующую развитию жизни, вы можете упаковать только до семи обитаемых планет вокруг звезды.

По мнению исследователя, чтобы иметь достаточно большую площадь для безопасного размещения этих семи миров, звезда должна быть на 10-20% массивнее Солнца. Еще одно требование: эти планеты должны двигаться по круговым орбитам, а не по эллиптическим или неправильным орбитам. Это позволяет свести к минимуму «риск столкновения» с другими объектами.

Без Юпитера лучше

Наконец, было бы предпочтительнее, чтобы вокруг не было мира типа Юпитера. По мнению исследователя, именно его присутствие ограничило количество обитаемых планет в нашей системе. Если взять случай Солнца, которое является звездой среднего размера, то это исследование предполагает, что оно может, в лучшем случае, укрыть до шести пригодных для жизни планет. Само по себе уже неплохо! Однако, пока не доказано обратное, только одна из них сегодня способна ее поддержать.

"Юпитер оказал большое влияние на обитаемость нашей Солнечной системы, поскольку он массивен (в два с половиной раза больше массы всех других планет Солнечной системы вместе взятых) и нарушает другие орбиты", - объясняет он.

Теперь остается определить звезды, вокруг которых могут развиваться несколько экзопланет. Если оставить в стороне систему TRAPPIST-1, потенциальным кандидатом выделяется звезда G-типа (подобная Солнцу) Beta Canum Venaticorum (Beta CVn), которую исследователи использовали в качестве примера для своего исследования.

На сегодняшний день вокруг этого объекта не было обнаружено экзопланет, что само по себе не так уж и плохо. В самом деле, это говорит о том, что вокруг нее не вращается ни одна планета-гигант (если бы это было так, мы бы уже определили ее). С другой стороны, последующие исследования с инструментами нового поколения могут в конечном итоге больше сосредоточиться на этой звезде. Таким образом, они могли изолировать (или нет) присутствие меньших миров.

Обладая улучшенной оптикой и чувствительностью, эти будущие обсерватории также смогут собирать спектры непосредственно от света, отраженного атмосферой этих планет. Вооружившись этой информацией, астрономы могут затем изолировать присутствие любых биосигнатур.