Смерть звезды помогла Земле стать обитаемой

Без радиоактивных элементов, выброшенных во время взрыва звезды 4,6 миллиарда лет назад, наша планета могла оказаться враждебным водным миром, покрытым глобальным ледяным щитом, заявляют ученые в статье, представленной в журнале Nature Astronomy.

«Результаты нашего моделирования показывают, что существует два принципиально разных типа планетных систем: те, что похожи на нашу, то есть содержат планеты с небольшим количество воды, и системы, в которых в основном обитают водные миры», – рассказывает Тим Лихтенберг, ведущий автор исследования из Национального центра компетенций в области исследований планет (Швейцария). Похожая на Землю планета, рожденная в системе со вспыхнувшей неподалеку сверхновой (слева), и водный мир, сформировавшийся в системе, не загрязненной радиоактивными элементами (справа). Credit: Thibaut Roger

Все каменистые планеты имеют ядро, мантию и кору. Если в ходе формирования и становления такой мир приобретет значительно больше воды чем Земля, то его поверхность окажется полностью покрытой глубоким глобальным океаном, на дне которого будет располагаться «непробиваемый» слой льда. Это не позволит протекать геохимическим процессам, таким как углеродный цикл, стабилизирующий климат и создающий благоприятные для привычной нам жизни условия. Несмотря на то, что вода покрывает более двух третей поверхности Земли, по астрономическим меркам внутренние планеты Солнечной системы очень сухие.

Художественное представление юной экзопланеты, подвергающейся постоянной бомбардировке зародышами на нестабильных орбитах. Credit: Gemini Observatory/AURA Artwork by Lynette Cook

В своей работе исследователи пытались определить процессы, которые приводят к зарождению двух различных типов планетных систем, моделируя их формирование из строительных блоков, так называемых планетезималей – скалистых тел размером в десятки километров, образующихся в диске из пыли и газа вокруг молодой звезды. При этом ученые рассмотрели роль, которую играет потенциальное присутствие массивного светила неподалеку от зарождающихся миров, так как в ходе взрыва оно бы выбросило в космос большое количество радиоактивных элементов.

Когда планетезимали нагреваются изнутри, часть их водяного льда испаряется и улетучивается в космос, прежде чем они смогут доставить его на планету. Такой внутренний нагрев строительных блоков Земли мог произойти вскоре после рождения Солнечной системы, на что указывает анализ метеоритов.

«В момент, когда образовалось прото-Солнце, неподалеку от него вспыхнула сверхновая. Радиоактивные элементы, в том числе алюминий-26, были выброшены умирающей массивной звездой и попали в молодую Солнечную систему, сделав ее более сухой. Однако одного радиоактивного нагрева скорее всего недостаточно, и, возможно, наличие Юпитера также сыграло важную роль в защите внутренних областей Солнечной системы от большинства ледяных тел», – добавил Майкл Мейер, соавтор исследования из Мичиганского университета (США). 0:20

Исследователи отмечают, что космические телескопы нового поколения, предназначенные для охоты на внесолнечные миры, будут в состоянии выявить потенциальные различия в составах планет и уточнить прогнозируемые последствия механизма дегидратации. Это приблизит человечество к пониманию того, является ли наша родная Земля единственной в своем роде или же существуют «бесчисленные миры, подобные нашему».

Источник: Роман Захаров/InSpace