Луны планетарных размеров, находящиеся на орбите огромных газовых гигантов, могут предоставить убежище для жизни на других звездах, но для того, чтобы быть обитаемыми, эти спутники должны быть крупнее и массивнее Марса, полагают ученые.
Рене Хеллер и Ральф Пудритц из Университета Макмастер в Канаде не одиноки в своих размышлениях. Тема попыток поиска жизни на экзолунах уже освещалась ранее на FTimes.ru
Существует 181 известных на сегодня в Солнечной системе карликовых планет и спутников, вращающихся вокруг планет (эта цифра может увеличиться, если миссия NASA New Horizons найдет больше спутников в районе Плутона), но до сих пор не обнаружены луны вокруг экзопланет. Тем не менее, астрономы гарантируют, что многие экзопланеты имеют экзолуны, и что до сих пор у нас просто не хватает чувствительности для того чтобы обнаружить их. Поскольку есть и экстремальные экзопланеты, в несколько раз массивнее Юпитера, то астрономы подозревают, что у них могут быть луны много раз массивнее Луны в нашей Солнечной системе.
Эти гигантские экзопланеты являются газообразными мирами без твердой поверхности, и уж точно не могут нести жизнь, в таком виде, как мы себе представляем. Их твердые луны, однако, потенциально могут быть пригодны для жизни, особенно если планеты мигрировали внутрь своей звездной системы, к обитаемой зоне. Эта зона находится как раз на нужном расстоянии от звезды при температурах, пригодных, чтобы иметь жидкую воду на своей поверхности.
В нашей Солнечной системе Земля находится внутри обитаемой зоны Солнца, с Венерой за внутренним краем зоны и Марсом на границе внешнего края.
В нескольких статьях, опубликованных в «Астрофизическом журнале», Хеллер и Пудриц сообщают, что потребуется для луны, чтобы находиться в состоянии потенциальной возможности поддержания жизни.
Главным образом, луна должна быть в состоянии сохранять жидкую воду, и массивные спутники имеют два преимущества в этом. Первое – увеличенная сила тяжести способна лучше удерживать насыщенную водой атмосферу. Второе - заключается в том, что чем массивнее луна, тем дольше она может сохранять тепло и стимулировать внутренний «динамо-эффект», который генерирует магнитное поле. Этот эффект может быть увеличен внутренним трением гравитационных приливов от соседства газового гиганта. Магнитное поле образует защитный купол вокруг луны, называемый магнитосферой, который отклоняет солнечный ветер и предотвращает растворение атмосферы и водяного пара в окружающем космосе. Это очень важно, особенно после проведенных Хеллером в 2013 году исследований, показавших, что магнитное поле материнской планеты не будет распространяться достаточно далеко, чтобы защитить свою луну.
Поэтому Хеллер и Пудритц занялись исследованием формирования массивных лун с помощью нашего собственного Юпитера и его четырех Галилеевых лун, как идеальных подопытных. Они обнаружили, что, в любом лунообразующем диске, который возникает вокруг растущей планеты, в точке, где температура опускается достаточно низко для превращения воды в лед и снег, массивный лед является важнейшим фактором в борьбе за массу Луны. Причина в том, что увеличение количества льда - увеличивает общую плотность диска за пределами линии льда, означая, что там могут образовываться более массивные спутники. Если мы смотрим в сторону Юпитера, две его крупнейшие луны – Ганимед и Каллисто, как раз сформированы за линией льда.
По мере миграции газовых гигантов внутрь системы, к своей звезде, массивные ледяные луны будут нагреваться, растапливая лед – и у них будет много воды.
Если Ганимед будет так близко от Солнца, как Земля, лед на нем будет таять, но эта луна не достаточно массивна, чтобы удержать воду, несмотря на то, что она больше, чем Меркурий. Хеллер считает, что спутник, как минимум, должен быть в два или три раза более массивным, чем Марс.
Кроме того, вполне вероятно, что жилые экзолуны будут найдены только вокруг звезд, похожих на Солнце. Красные карликовые звезды, которые меньше и холоднее, но гораздо более распространены во Вселенной, как правило, не производят особенно массивные газовые планеты-гиганты. Но есть еще много звезд, подобных Солнцу и многие из них имеют газовые гиганты, которые мигрируют внутрь. Так что даже если мы нашли планетную систему, где отсутствуют небольшие планеты земной группы, мы не должны считать, что такая система непригодна для жизни. С помощью следующего поколения телескопов, таких, как European Extremely Large Telescope и проектируемый Thirty Meter Telescope, а так же экзопланетных миссий, таких как TESS и PLATO, которые вскоре стартуют, у экзолун не останется шансов скрыться от ученых.
Источник: http://ftimes.ru/science-it/4334-uchenye-obitaemaya-ekzoluna-dolzhna-byt-v-3-raza-bolshe-marsa/