Суперземли могут оставаться обитаемыми десятки миллиардов лет
Если массивные планеты находятся на приличном удалении от своей звезды, они могут сохранять атмосферу и воду невероятно долго. Если они оказались выброшены из материнской системы — то дольше, чем существует Вселенная.
Условия на Земле стали подходящими для жизни несколько миллиардов лет назад, и еще через несколько миллиардов лет она снова станет необитаемой. Однако некоторые экзопланеты, массивные суперземли, теоретически способны поддерживать жизнь намного дольше, иногда — более 80 миллиардов лет. К такому выводу пришли авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Суперземлями называют крупные экзопланеты с твердой поверхностью массой до 10 масс Земли — в разы крупнее нашей, но меньше, чем у небольших газовых планет, подобных Нептуну. В Солнечной системе суперземель нет — возможно, появиться такой планете помешал Юпитер, «проглотивший» ее зародыш. Однако телескопы обнаруживают немало суперземель у других звезд Млечного Пути. Мол Луис (Mol Lous) и ее коллеги из Цюрихского университета (Швейцария) рассмотрели подкласс «холодных суперземель», которые вращаются на приличном удалении от своих звезд и сохраняют умеренную температуру.
Расчеты показывают, что такие прохладные миры способны удерживать первичную атмосферу (состоящую в основном из водорода и гелия) на протяжении миллиардов лет, причем плотность ее в 100-1000 раз больше земной. Под этой плотной оболочкой на поверхности может существовать жидкая вода, а новое моделирование показало, что она способна сохраняться на протяжении очень долгого срока, более чем достаточного для появления и развития жизни.
Стоит заметить, что поиски экзопланет обычно ведут по изменениям блеска или точного положения звезды, которые вызываются вращением близкой планеты. Поэтому большинство найденных телескопами суперземель имеют довольно тесные орбиты, а новое исследование было проведено теоретически — без наблюдений, с использованием лишь математических моделей. Швейцарские астрономы провели более тысячи симуляций эволюции суперземель разной массы, с разными атмосферами и орбитами вокруг звезд солнечного типа.
Работа показала, что слишком тесная орбита приводит к постепенной эрозии и потере атмосферы под действием потока частиц звездного ветра. Однако на достаточном удалении — большем, чем орбита Марса в Солнечной системе — водородно-гелиевая атмосфера способна не только сохраняться долгое время, но и нагревать планету за счет парникового эффекта. По оценкам ученых, в таком состоянии суперземля способна оставаться пять-восемь миллиардов лет, пока ее материнская звезда не приблизится к последним этапам жизни и не начнет превращаться в красного гиганта.
Впрочем, возможны и более экзотические варианты. Случайная игра гравитации способна выбросить суперземлю прочь из ее материнской системы и отправить в свободный полет в виде «планеты-сироты», не связанной ни с какой звездой. Расчеты говорят о том, что при достаточной массе (10 земных) и достаточно плотной атмосфере такая одинокая суперземля может оставаться потенциально обитаемой невероятные 84 миллиарда лет. Этот срок намного превышает возраст нашей Вселенной и весь срок, в течение которого в ней будут существовать звезды.
Жизнь на свободнолетящей суперземле должна резко отличаться от нашей. Если она развилась на такой планете, то адаптировалась к ее условиям, совершенно непохожим на земные, с отсутствием света и огромным атмосферным давлением. Впрочем, и на нашей планете известны почти изолированные экосистемы, существующие в похожих условиях, — например, у «черных курильщиков» на дне океанов. Основным источником энергии для местных организмов выступает не фотосинтез, а хемосинтез, и в свете они не нуждаются.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
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.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии