Гигантские планеты не дают развиваться жизни в других солнечных системах

Гигантские газовые планеты могут быть агентами хаоса, гарантируя, что на их земных соседях вокруг других звезд ничего не живет. Новые исследования показывают, что в некоторых планетных системах гиганты имеют тенденцию выбрасывать с орбит меньшие планеты и наносить ущерб их климату.

Юпитер, безусловно, самая большая планета в нашей солнечной системе, играет важную защитную роль. Его огромное гравитационное поле отклоняет кометы и астероиды, которые в противном случае могли бы столкнуться с Землей, помогая создать стабильную среду для жизни. Однако планеты-гиганты в других частях Вселенной не обязательно защищают жизнь на своих меньших, скалистых соседях. 

В новой статье Astronomical Journal подробно описывается, как притяжение массивных планет в соседней звездной системе может выбросить их земноподобных соседей из «обитаемой зоны». Эта зона определяется как диапазон расстояний от звезды, на которых температура достаточно высокая, чтобы на поверхности планеты могла существовать жидкая вода, что делает возможной жизнь.

В отличие от большинства других известных солнечных систем, четыре планеты-гиганта в HD 141399 находятся дальше от своей звезды. Это делает ее хорошей моделью для сравнения с нашей Солнечной системой, где Юпитер и Сатурн также находятся относительно далеко от Солнца.  

«Это как если бы у них было четыре Юпитера, которые действуют как разрушительные шары, выбрасывая все из строя», — сказал автор исследования астрофизик Стивен Кейн из Калифорнийского университета в Риверсайде. 

Приняв во внимание данные о планетах системы, Кейн провел несколько компьютерных симуляций, чтобы понять влияние этих четырех гигантов. Он хотел специально взглянуть на обитаемую зону в этой звездной системе и посмотреть, сможет ли Земля оставаться там на стабильной орбите. 

«Ответ — да, но это очень маловероятно. Есть лишь несколько избранных областей, где гравитационное притяжение гигантов не могло бы сбить каменистую планету с ее орбиты и отправить ее прямо за пределы зоны», — сказал Кейн.

В то время как эта статья показывает, что планеты-гиганты за пределами обитаемой зоны уничтожают шансы на жизнь, вторая, связанная с ней статья показывает, как одна большая планета в центре зоны будет иметь аналогичный эффект. 

Во второй статье, также опубликованной в Astronomical Journal, рассматривается звездная система GJ 357, расположенная всего в 30 световых годах от Земли. Для справки: диаметр галактики оценивается в 100 000 световых лет, поэтому эта система «определенно находится по соседству с нами», считает Кейн. 

Более ранние исследования показали, что планета в этой системе, названная GJ 357 d, находится в обитаемой зоне системы и ее масса примерно в шесть раз превышает массу Земли. Однако в своей статье Кейн показывает, что масса, вероятно, намного больше. 

«Вполне возможно, что масса GJ 357 d равна 10 массам Земли, а это значит, что она, вероятно, не земная, поэтому на ней не может быть жизни», — сказал Кейн. «Или, по крайней мере, он не сможет принять жизнь в том виде, в котором мы ее знаем».

Во второй части статьи Кейн и его соавтор, постдокторант планетологии UCR Тара Фетерольф, демонстрируют, что, если планета намного больше, чем считалось ранее, это наверняка не позволит большему количеству планет, подобных Земле, находиться в обитаемой зоне рядом с ней.

Хотя в обитаемой зоне этой системы также есть несколько избранных мест, где потенциально может находиться Земля, их орбиты вокруг звезды будут иметь сильно эллиптическую форму. «Другими словами, орбиты создадут сумасшедший климат на этих планетах», — сказал Кейн. «Эта статья на самом деле является предупреждением: когда мы находим планеты в обитаемой зоне, не следует предполагать, что они автоматически способны принимать жизнь».

В конечном счете, пара статей показывает, насколько необычно найти правильный набор обстоятельств для возникновения жизни где-либо еще во Вселенной. «Наша работа дает нам больше причин быть очень благодарными за особую конфигурацию планет в нашей Солнечной системе», — сказал Кейн.