Представления о том, как часто во Вселенной могут возникать планеты, похожие на Землю, меняются. Новое исследование показывает, что условия для формирования сухих каменистых миров могли складываться гораздо чаще, чем считалось ранее. Ключевую роль в этом процессе сыграли события, происходившие задолго до появления самих планет. Об этом сообщает Газета. Ru.
Долгое время ученые исходили из того, что планеты земного типа формируются из планетезималей — небольших тел, состоящих из смеси льда и камня. Чтобы из таких заготовок получились сухие и плотные миры, им необходимо на раннем этапе потерять значительную часть воды. В случае Солнечной системы этот процесс связывают с интенсивным внутренним нагревом, вызванным распадом радиоактивных изотопов. Особое значение имеет алюминий-26 — короткоживущий элемент, следы которого обнаружены в древних метеоритах и считаются "химическим отпечатком" ранней истории нашей планетной системы.
Ранее преобладала версия, что такие изотопы могли появиться только в результате взрыва сверхновой в непосредственной близости от протопланетного диска. Однако расчеты указывали на проблему: если сверхновая находилась слишком близко, ударная волна разрушала бы диск, не оставляя шансов для формирования планет. При этом сами взрывы сверхновых давно рассматриваются как важный фактор эволюции галактик и формирования сложных структур, включая космические нити и галактики.
Команда ученых под руководством Ре Савады из Токийского университета предложила альтернативное объяснение, которое получило название "механизм погружения". Согласно этой модели, сверхновая взорвалась на безопасном расстоянии — около 3,2 светового года от молодой Солнечной системы. Этого оказалось достаточно, чтобы ударная волна ускорила заряженные частицы и превратила их в поток космических лучей, не разрушив при этом протопланетный диск.
Расчеты показали, что радиоактивные элементы могли попадать в формирующуюся систему сразу по двум каналам. Часть из них, например железо-60, заносилась напрямую в виде мельчайшей пыли. Другие, включая алюминий-26, возникали уже внутри диска — в результате столкновений космических лучей со стабильными атомами и запуска ядерных реакций. Подобные процессы важны не только для понимания прошлого Солнечной системы, но и для оценки того, насколько типичными могут быть условия, при которых жизнь в галактике оказывается статистически вероятной.
Авторы работы отмечают, что подобные условия вряд ли были уникальными. По их оценкам, от 10 до 50% звезд, подобных Солнцу, могли формироваться в среде с сопоставимым уровнем радиоактивных изотопов. Это означает, что процессы, приводящие к обезвоживанию планетезималей и формированию сухих каменистых планет, могли быть распространены в масштабах всей галактики.
Такой вывод имеет важные последствия для астрономии и поиска жизни за пределами Земли. Сухие планеты с ограниченным запасом воды считаются потенциально более стабильными с точки зрения климата и геологии. Если они действительно встречаются чаще, чем предполагалось ранее, то число миров, где могли сложиться условия для жизни, оказывается значительно выше прежних оценок.