Сергей Попов - Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени - от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной

Оценки показывают, что для нескольких процентов звезд типа Солнца перечисленные условия должны быть выполнены. Это означает, что только в нашей Галактике могут существовать сотни миллионов звезд с планетами, потенциально пригодными для жизни. Впрочем, это слишком оптимистичный взгляд: как было сказано выше, мы недостаточно хорошо понимаем весь набор важных факторов и не можем утверждать, что число потенциально обитаемых планет столь велико.

Детали строения планетной системы и наличие у планеты крупного спутника могут играть важную роль в долговременном развитии жизни.

Для длительной эволюции необходима стабильность внешних условий. В частности, орбита планеты должна иметь низкий эксцентриситет и быть достаточно устойчивой. В настоящее время данные наблюдений показывают, что аналоги Солнечной системы, в которой орбиты крупных планет и Земли являются практически круговыми, встречаются относительно редко. Численные расчеты эволюции планетных орбит на масштабах миллиардов лет требуют большого количества компьютерного времени, поэтому провести детальный анализ для каждой потенциально обитаемой планеты невозможно. Кроме того, мы можем не знать всех особенностей строения системы, так что не исключена ситуация, когда по данным имеющихся наблюдений планета отвечает всем основным требованиям к потенциально обитаемым планетам, но ее эволюция на большом масштабе времени исключает развитие сложных форм жизни.

Простейшие формы жизни, не формирующие глобальную биосферу, которая влияет на параметры атмосферы планеты, могут встречаться намного чаще. Но у нас пока нет способов для их обнаружения.

Важным может быть и наличие такого необычно крупного спутника, как Луна. Кроме ряда довольно экзотических гипотез о роли Луны в эволюции земной жизни (например, «непредсказуемость» величины приливов из-за одновременного влияния Солнца и Луны, что могло способствовать выходу жизни на сушу) есть и более определенные небесно-механические аргументы. Согласно некоторым моделям, наличие Луны стабилизирует ориентацию земной оси по отношению к эклиптике. Без этого фактора на больших временных масштабах могли бы происходить катастрофические климатические изменения, препятствующие развитию жизни [21] Заметим, что существуют новые расчеты, согласно которым стабилизирующее влияние Луны может быть существенно меньшим, чем полагали ранее. .

Данные показывают, что на ранних этапах своего существования Земля была практически безводной планетой. Это связано и с особенностями ее формирования в той области протопланетного диска, где доля воды мала, и с процессами на первых этапах существования планеты. Вода была привнесена на Землю извне. По всей видимости, это произошло в период так называемой поздней тяжелой бомбардировки, когда на Землю выпадало большое количество комет, астероидов (в частности, углистых хондритов) и, возможно, других тел, богатых водой. Такая ситуация может быть достаточно редкой среди планетных систем Галактики, поскольку требуется сочетание ряда условий (количество планет-гигантов и характер их миграции, наличие в области влияния этих планет большого количества малых тел с высоким содержанием водяного льда и др.). Столь сложная комбинация условий выделяет эволюцию нашей планеты среди других подобных тел.

Таким образом, существование развитых форм жизни требует сочетания многих факторов, что может приводить к относительной редкости биосфер, подобных современной земной.

В заключение отметим, что крупные спутники планет также могут быть обитаемыми. Однако если мы исключим примитивные формы жизни в подледных океанах, то речь может идти лишь о крупных объектах, сравнимых с Марсом. Такие спутники должны быть относительно редкими (например, в Солнечной системе их нет). Зато близость крупной планеты может, во-первых, давать дополнительный источник энергии в виде приливов, а во-вторых, магнитное поле планеты-гиганта может защитить близкий спутник от вредоносного влияния звездного ветра. Однако попадание планеты-гиганта в зону обитаемости требует миграции в протопланетном диске, при этом спутники планеты могут быть потеряны. Пока мы не знаем ни одной экзолуны, но в будущем поиски жизни распространятся и на эти объекты, если они будут удовлетворять базовым требованиям к потенциальной обитаемости.

Крупные спутники экзопланет (экзолуны) также могут быть обитаемыми.