Кому нужна луна?

БОСТОН — Число подобных Земле экзопланет, подходящих для предоставления крова наступающей жизни, могло быть в 10 раз выше, чем было принято до сих пор, согласно новому исследованию моделирования. Открытие противоречит преобладающему понятию, что земной планете нужна большая луна для стабилизации ориентации ее оси и, следовательно, ее климата.

В 1993 французские математики Жак Ласкар и Филипп Робютэль показали, что большой спутник Земли имеет стабилизирующийся эффект на климат нашей планеты. Без луны гравитационные волнения с других планет, особенно близлежащей Венеры и крупного Юпитера, значительно нарушили бы осевой наклон Земли с обширными последствиями для климата планеты. Гравитационный рывок постоянно орбитальной луны противодействует этим беспорядкам, и осевой наклон Земли никогда не поворачивает слишком далекий от текущей стоимости 23,5 °, где 0 ° означали бы, что ось была перпендикулярна самолету орбиты Земли вокруг солнца.

Действительно, Laskar и Robutel также показали, что осевой наклон Марса, имеющего только две крошечных луны, изменился между 10 ° и 60 ° в прошлом, вызвавшими огромные разновидности климата, которые в свою очередь, возможно, способствовали потере большей части атмосферы планеты, оставляя Марс сухим миром пустыни, который это теперь. С тех пор большинство астробиологов предположило, что подобным Земле планетам в других солнечных системах была бы нужна сравнительно большая луна для поддержки сложной жизни за длительные периоды времени.

Учитывая общепринятую идею того, как Земля получила свой большой спутник — через невероятное, драматическое столкновение с органом размера Марса, пробившим огромный кусок свободной Земли — астрономы оценивают, что только 1% всех подобных Земле планет во вселенной мог бы фактически иметь такого крупного компаньона. Это означало бы, что планеты, питающие сложную жизнь, могли бы быть относительно редкими.

Однако Джек Лиссоер, теоретический астрофизик в Научно-исследовательском центре Эймса НАСА в Области Moffet, Калифорния, намного более оптимистичен. Вместе с Джейсоном Барнсом, физиком в университете Айдахо, Москвы, и Джоне Чемберсе, теоретическом астрофизике в Отделе Института Карнеги Земного Магнетизма в Вашингтоне, округ Колумбия, он выполнил большие количества подробных числовых моделирований «безлунных Земель», показывающих, что последствия менее страшны, чем обычно принимается.

Поэтому действительно большие изменения в наклоне планеты произошли бы только после очень долгого времени, таким образом, будет более чем достаточно времени для развития жизни, Лиссоер, о котором сообщают вчера здесь на летней встрече американского Астрономического Общества. “Разновидности в осевом наклоне Земли действительно были бы существенно больше, если бы не было никакой большой луны”, говорит Лиссоер, “но действительно большие экскурсии от текущей стоимости только произошли бы на временных рамках миллиардов лет”. Это оставило бы достаточное количество времени для наступающей жизни земли для развития под относительно стабильными климатическими условиями — несмотря на то, что, что произойдет с такой жизнью во время осевого изменения, остаются неясными.

Когда планета вращается в противоположном направлении к его орбитальному движению (который, оказывается, имеет место для Венеры), результат гравитационных волнений на его оси вращения был бы еще меньшим, указывают моделирования. И, конечно, если планетарная система содержит только одну планету, нет никаких волнений вообще. Никто не знает, насколько распространенный такая система единственной планеты могла бы быть.

Не все поражены важностью новых результатов. “Я не думаю [изменения в осевом наклоне планеты] были бы проблемой для развития наступающей жизни”, поскольку любой тип жизни адаптируется к изменяющимся обстоятельствам так или иначе, говорит планетарный ученый Сара Сиджер из Массачусетского технологического института в Кембридже.

Но Билл Бораки из Научно-исследовательского центра Эймса НАСА, который является научным руководителем охотящейся на планету миссии спутника Kepler, говорит, что “удивлен и восхитился” заключениями Лиссоера. “Kepler ищет подобные Земле планеты, вращающиеся вокруг других звезд”, говорит он, “и это означает, что намного больше из них могло бы питать сложную жизнь. Это — замечательный результат”.


Добавить комментарий