Блуждающие в космосе планеты-бродяги могут скрывать жизнь

Человечество не теряет надежды обнаружить внеземную жизнь, но, возможно, поиски ведутся не в тех местах. Изучение потенциально обитаемых миров сосредоточено на экзопланетах, вращающихся вокруг звёзд, подобных Солнцу. Однако некоторые учёные полагают, что планеты-бродяги, гравитационно не связанные со звёздными системами и не получающие свет и тепло, тоже могут поддерживать жизнь в скрытых подлёдных океанах.

фото: nuncaabandonestusuenhoo.blogspot.com

Планеты-бродяги – межзвёздные объекты планетарной массы, которые свободно перемещаются в космическом пространстве после того, как были выброшены из своих звёздных систем.

В недавнем исследовании астробиолог Манасви Лингам из Технологического института Флориды предположил, что под внешним слоем льда таких планет могут существовать условия, пригодные для жизни.

Для выживания микроорганизмов необходима вода, но экстремальный холод межзвёздного пространства не позволит океанам находиться в жидком состоянии. Вместо этого на поверхности образуется толстый слой льда, который изолирует внутреннюю часть планеты от холода. В этом случае под поверхностью планеты может находиться вода. В нашей Солнечной системе есть убедительные доказательства такого сценария: океаны под ледяными поверхностями спутника Сатурна – Энцелада, а также спутников Юпитера – Европы и Ганимеда.

Ещё одно условие для сохранения воды – её нагрев. Исходящая из недр планеты геотермальная энергия будет выделять достаточно тепла, чтобы поддерживать океаны в жидком состоянии, а внешний ледяной слой и, возможно, плотная водородная атмосфера выступят в качестве «одеяла».

Астрономы пытаются обнаружить жизнь на скалистых планетах, подобных Марсу и вращающихся вокруг своих звёзд. Но, по мнению Лингама, такие планеты могут свободно перемещаться в космическом пространстве и при этом обладать богатой биосферой.

Планеты вне Солнечных систем

Планеты-бродяги встречаются чаще, чем принято считать, утверждает учёный. На каждую обнаруженную звёздную систему приходится 30-40 планет-бродяг, свободно путешествующих в межзвёздном пространстве.

По данным NASA, обнаружено уже свыше 3000 звёздных систем, в каждой из которых содержится несколько планет земной группы.

Некоторые учёные предполагают, что только в Млечном Пути число таких систем может доходить до десятков миллиардов, а по всей Вселенной – до сотен миллиардов.

За последние 10 лет астрономы обнаружили несколько межзвёздных объектов – кандидатов в планеты-бродяги. Один из них, размером примерно с Землю, блуждает по Млечному Пути. Ещё четыре таких объекта обнаружили учёные, анализируя данные космического телескопа NASA «Кеплер», собранные в 2016 году. 

В исследовании 2019 года астрономы провели компьютерное моделирование, которое показало, что около 12% планет в зарождающихся звёздных системах будут выброшены и станут планетами-бродягами. Таким образом, только в Млечном Пути количество этих объектов должно доходить до 50 миллиардов.

Учёным предстоит выяснить, смогут ли микроорганизмы, которым не нужен солнечный свет, выжить в экстремальных условиях при низких температурах и давлении.

Что таят в себе планеты-сироты?

Обнаружить планеты-бродяги с помощью наземных и орбитальных телескопов достаточно сложно, но ещё сложнее определить, есть ли под поверхностью жизнь. Единственный способ это определить – посетить их и собрать образцы. Манасви Лингам предполагает и такую возможность. В своей статье, опубликованной в июле 2021 года, он рассматривает возможность запуска космических аппаратов к планетам-бродягам, их облёта и даже выведения на поверхность спускаемого аппарата.

Учёный считает, что такие космические путешествия станут альтернативой поиску и изучению планет в составе звёздных систем.

Достичь планеты-бродяги всего за несколько десятков лет помогут гравитационные манёвры в сочетании с подходящими двигательными установками. После того как космический аппарат окажется на поверхности планеты, он может передать на Землю полученные научные данные, для чего потребуется ещё несколько месяцев.

Космические телескопы, такие как Hubble, делают возможным изучение атмосферы далёких экзопланет. Инопланетные миры не похожи на Землю. Чтобы узнать о них больше, нужно изучить состав их атмосфер.

В этом учёным помогают космические телескопы, подобные Hubble, и орбитальные астрофизические обсерватории. Они сканируют космическое пространство в поисках экзопланет, используя различные научные инструменты.

Спектроскопия – один из важных методов анализа. Спектрографы, установленные на космических аппаратах, регистрируют электромагнитное излучение (свет), исходящее из атмосферы планеты.

Взаимодействие с различными химическими веществами сопровождается поглощением электромагнитного спектра, при этом каждый газ поглощает разные длины волн. Когда это происходит, на фоне непрерывного спектра звёзд появляются полосы – фраунго́феровы линии поглощения, названные в честь немецкого физика Йозефа Фраунгофера, который открыл их в 1814 году.

Линии соответствуют определённым молекулам химических веществ.

Получая данные об электромагнитных волнах разной длины, учёные могут определить, какие именно вещества входят в состав атмосферы. Спектроскопия позволяет астрономам обнаружить гелий, натрий и даже кислород.