• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
29 января, 15:48
Александр Березин
4
1,8 тыс

Планеты у красных карликов могут подходить для сложной жизни больше, чем Земля

❋ 4.4

Французские ученые пришли к выводу, что тусклые звезды активнее нарабатывают озоновый слой, а это должно серьезно ускорять эволюцию жизни земного типа. Их расчеты на примере экзопланеты TRAPPIST-1 e в 40 световых годах от Земли показали, что там кислород в газовой оболочке может появиться на миллиард лет быстрее, чем у нас.

Система TRAPPIST-1 (семь известных планет) а представлении художника / © Wikimedia Commons

Ключевым моментом, без которого известная нам сложная жизнь не возникла бы на Земле, стало Великое кислородное событие, когда в атмосфере появился свободный кислород. Без него многоклеточные организмы не получили бы серьезного перевеса над одноклеточными, то есть сложные существа не развились бы.

Не так давно одна группа астрономов попыталась показать, что количество фотосинтетически активного излучения у красных карликов очень мало — настолько, что кислород в их атмосфере либо вообще не начнет доминировать, либо сделает это много позже, чем на планете нашего типа, около желтого карлика. Тогда мы отмечали, что расчеты эти сомнительны, поскольку фотосинтез на Земле ограничен не количеством света, а совсем другими факторами.

Авторы новой работы, которую они выложили на сервере препринтов Корнеллского университета, подошли к теме кислородного события на таких экзопланетах с другой стороны. Они поставили вопрос: что было основным поглотителем кислорода, нарабатывавшегося первыми фотосинтетиками? Напомним, что фотосинтез на планете, по современным представлениям, начался минимум 3,5 миллиарда лет назад, то есть еще миллиард лет с лишним до Великого кислородного события (2,4 миллиарда лет назад) что-то активно поглощало нарабатывавшийся кислород.

TRAPIST-1e получает от своего светила меньше излучения, чем Земля, но существенно больше, чем Марс. С учетом ее плотности ниже пяти тонн на кубометр и того, что под излучением красных карликов трудно развиваться оледенениям (в спектре красных карликов много ИК-излучения, которое слабо отражается от льдов и поэтому растапливает их), эта планета вполне может быть пригодна для жизни / © Wikimedia Commons

Исследователи отмечают, что самый вероятный путь поглощения О2 на древней Земле — его реакция с метаном, для эффективного протекания которой нужна перекись водорода, работающая как источник катализатора (радикалов OH). Однако перекись может нарабатываться из водяного пара лишь при значительном количестве ультрафиолета, достигающем нижних слоев атмосферы.

Красные карлики, в сравнении с Солнцем, излучают заметно большую часть своей энергии в УФ-диапазоне, в том числе в виде волн короче 200 нанометров. Они активнее всего разрушают обычные двухатомные молекулы кислорода и способствуют формированию на их основе трехатомных молекул озона. По расчетам авторов, за счет этих различий в излучении их звезд планета земных размеров и температур, но рядом с красным карликом, должна получать слой озона в стратосфере намного быстрее, чем Земля.

Моделирование показало такую картину как для планеты типа TRAPPIST-1 e (в 41 световом годе от нас), так и для планет вокруг других красных карликов, поскольку практически все они дают больший процент УФ-излучения в сравнении с желтыми или оранжевыми карликами.

Химические пути поглощения кислорода на планете, еще не достигшей первой точки Пастера (концентрация кислорода в атмосфере в 1% от современного) / © Adam Yassin Jaziri

Из этого следует, что перекись водорода, которая могла образовываться в тропосфере на древней Земле, там должна возникать в ничтожных количествах. Ведь при озоне в стратосфере ультрафиолета в тропосфере (лежащей ниже) уже не будет: озон поглотит практически весь УФ с достаточно короткими волнами.

В случае TRAPPIST-1 e это настолько серьезно должно снизить поглощение кислорода в реакциях с метаном, что Великое кислородное событие там наступило бы на миллиард лет раньше, чем на Земле. Соответственно, если на нашей планете вторая точка Пастера (10 процентов от современного уровня кислорода в атмосфере) была достигнута через четыре миллиарда лет после ее образования (кембрийский взрыв), то на планете у красного карлика это могло бы случиться уже через три миллиарда лет.

Интересно, что возраст звезды TRAPPIST-1 — около 7,6 миллиарда лет, то есть, по этой логике ее кембрийский взрыв мог произойти уже 4,6 миллиарда лет назад, буквально накануне образования нашей планеты. Впрочем, это относится ко многим красным карликам в наших окрестностях.

Вопрос о том, обитаемы ли планеты у красных карликов, — один из самых острых в астробиологии. Три четверти звезд Вселенной относятся именно к ним, причем время жизни таких светил на главной последовательности намного (до 100 раз) больше, чем у Солнца. Если жизнь у них вообще возможна, то именно красные карлики должны быть теми солнцами, что видит большинство живых существ во Вселенной. А планеты типа Земли, где жизнь возникла у более ярких солнц, напротив, будут исключением.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
13 июня, 17:19
Evgenia Vavilova

Физикам долго не удавалось применить фазовый контраст в электронной микроскопии. Оказалось, что нужно было прекратить искать подходящее вещество для фазовой пластины и обратить внимание на лазеры.

12 июня, 12:35
Evgenia Vavilova

Ученые с высокой точностью измерили ключевые параметры нейтринных осцилляций — угол смешивания θ₁₂ и разность квадратов масс нейтрино. Результаты верифицировали несколькими методами.

14 июня, 10:35
Игорь Байдов

Сам факт того, что после распада Западной Римской империи возникали новые государства, историкам известен давно. Нет сомнений в существовании королевств готов, франков, лангобардов и других постримских политических образований. Авторы нового исследования сосредоточились на более сложном вопросе. Они попытались выяснить, как именно происходило формирование таких обществ на уровне отдельных людей, семей и общин. Впервые благодаря сочетанию генетических и археологических данных исследователи смогли реконструировать развитие одного постримского политического общества, которое располагалось на территории Паннонии.

10 июня, 13:30
Татьяна Зайцева

Новое исследование выявило связь между приемом глюкозамина — безрецептурной добавки от болей в суставах — и повышенным риском быстрого прогрессирования легких когнитивных нарушений в полноценную болезнь Альцгеймера.

11 июня, 13:04
Андрей Серегин

Исследователи уже несколько десятилетий фиксируют, что детские мультфильмы систематически наделяют злодеев иностранным или нестандартным акцентом, однако до сих пор было неизвестно, перенимают ли этот стереотип сами дети. Эксперимент канадских ученых показал: восьмилетние зрители, как и взрослые, считают персонажей с «чужой» речью более подходящими на роль антагонистов. Эта склонность усиливается по мере взросления.

11 июня, 07:53
Игорь Байдов

В юго-восточной части Индийского океана международная команда исследователей обнаружила крупнейшее из известных на сегодняшний день скоплений китовых остатков. Это «кладбище» имеет протяженность 1200 километров и залегает на глубине до 7002 метров. Возраст самых древних находок превышает более пяти миллионов лет. Открытие предоставит редкую возможность заглянуть в далекое прошлое океана и проследить историю его обитателей на протяжении большого промежутка времени.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

17 мая, 10:35
Игорь Байдов

В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.

25 мая, 14:00
Андрей Серегин

В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
Что-то я ничего не понял... Для начала, о каких тоннах на кубометр идёт речь применительно к излучению? Что-то там такое было в подписи к картинке... Далее, когда я читал о звёздах, то приходилось слышать, что излучают они практически как абсолютно чёрное тело. А насколько я помню, особенность этого излучения в том, что у него есть максимум в районе определённых длинн волн. Положение этого максимума зависит от температуры тела. Скажем, у солнца, если склероз не путает, максимум в районе зелёной части спектра. У красных карликов, подозреваю, максимум где-то в красной-инфракрасной части... Энергия же, приходящаяся на более короткие и более длинные волны убывает по определённому закону. Что-то в голове вертится закон Вина, но может и не в тему (я всё таки философ, не физик...) Так вот вопрос, каким образом у более холодной звезды (красный карлик) рождается больше излучения в более коротковолновой части спектра (УФ), нежели у более горячей (жёлтый карлик)?.. Далее, куда уважаемые учёные дели рентгеновские вспышки, которые характерны для красных карликов? (Об этом не писал разве что самый ленивый популяризатор)... Ну разве что оговаривалось, что подобная нестабильность характерна на ранних этапах жизни звезды. Но всё равно, времени вполне достаточно, чтобы сдуть всю атмосферу. Ну не говоря уже о том, что планеты вокруг красных карликов, скорее всего будут обращены к нему одной стороной. Наконец, да, согласен с предыдущими комментаторами. Метан, как основной поглотитель кислорода в первородной атмосфере, выглядит по меньшей мере странно. Да и вопрос о том, куда потом девается углекислый газ, и вообще, как в такой ситуации будет выглядеть круговорот углерода?.. В общем, для интересующихся темой неспециалистов, по-моему, статья породила больше вопросов, нежели ответов...
Если исходить из принципа заурядности, кажется, что жизнь скорее будет встречаться на планетах, похожих на Землю у звёзд, похожих на Солнце. Если оказалось, что мы существуем в каких-то редких условиях (а не не у бурого или красного карлика), значит эти условия скорее всего для чего-то нужны.
Sam Dowson
29.01.2026
-
3
+
Ох уж эти астрофизики... Коли тащат земную жизнь под все звезды подряд, то заодно бы тогда тащили бы туда же архейскую литосферу, гидросферу и атмосферу. Кто за них это сделает? Планета, которая с жизнью под красной звездой, обязательно должна обладать металлическим твердым ядром, вращающимся в жидком металле. Какой металл должен быть там? Железо, не иначе, как самый распространенный конечный продукт термоядерного синтеза при взрыве сверхновых типа Ia. Отсюда образуются его ионы и соединения Fe2+ в первичной атмо- гидро- и литосфере. Ну а как нам говорят земные данные по геохимии того времени, прежде всего в поглощении первичного кислорода участвовал Fe+2 (до 90%) и сульфид (до 5%). Где-то там в районе 2-3% теряется метан, почти о котором тут целая статья. Можно долго обсуждать механизмы обхода метана скоростью накопления кислорода, но без окисления «первородного» железа никакого переворота не случится. О каких миллиардах лет там можно рассуждать, если кроме метана никакие иные восстановители даже близко не рассматриваются? Но всё разом меняется, если на той планете «первородное» железо +3, вместо +2. Вот что мгновенно ускорит кислородную революцию, а не какие-то там озоны-пероксиды. Только после взрыва сверхновых Fe+3 практически не образуется в газо-пылевом облаке. Так что, как говорится, "губу" можно не раскатывать.
    А если еще вспомнить что первые фотосинтетики продуцировали совсем не кислород и абсолютно доминировали на планете в силу своей куда лучшей продуктивности то становится совсем стыдно за французких астрономов. Такое может быть на геологически мертвой планете, но на таких жизнь долго не задерживается
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Авторизуясь, вы даете согласие на обработку персональных данных и подтверждаете ознакомление с Политикой.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно