«Суперобитні» планети підходять для життя набагато краще, ніж наша рідна Земля. Ми навіть знаємо, як повинні виглядати такі квітучі світи: великі, теплі, вкриті пурпуровими та чорними рослинами.
Запитайте кого завгодно:яка планета найкласніша у Всесвіті? Справді, з усіх відомих нам світів цей - єдиний комфортний для життя і для людей. Сонце знаходиться на прийнятному видаленні, забезпечуючи постійний помірний приплив енергії. Щільна атмосфера зберігає тепло і вологу, а магнітосфера захищає поверхню від радіації.
Тектоніка плит повільно перемішує і оновлює літосферу новими мінералами. Великі океани заспокоюють клімат, нахил осі обертання планети створює сезони, а масивний Місяць стабілізує цей рух. Перераховувати можна довго, діставшись аж до Юпітера, який, як передбачається, захищає Землю від частих ударів метеоритів, «вловлюючи» їх у величезному числі своєю могутньою гравітацією. Здавалося б, що може бути краще такого ідеального набору?
Але все залежить від того, що вважати кращим. Якщо розглядати населеність планети з точки зору людства, адаптованого до своєї рідної Землі, то іншої кандидатури, можливо, і не буде. Але давайте поглянемо на речі ширші і подумаємо, чи вона ідеальна? Адже з точки зору населеності, як такої, наша планета - багато в чому прикордонний, крайній випадок, а відповідні планети біля далеких зірок можуть підтримувати куди більш багату і різноманітну біосферу, ніж наша.
Життя на кордоні
Ключові умови для життя (принаймні, зрозумілих нам форм життя) - це тепло і волога. Тому область навколо зірки, де температура досить помірна і дозволяє зберігати на поверхні планети розтоплену рідку воду, називається зоною населеності. Її межі залежать від розмірів і яскравості зірки, і проведені в 2013 р. розрахунки показали, що для Сонця ця ця область знаходиться між 0,99 і 1,7 астрономічних одиниць. Нагадаємо, що 1 о.о. відповідає середньому радіусу земної орбіти, і виходить, що наша планета знаходиться біля самого внутрішнього краю зони населеності, далеко від її оптимального центру.
Земля на краю населеної зони Сонця
Більш того, яскравість Сонця поступово збільшується. Чотири мільярди років тому, коли на Землі народилося життя, воно світило майже на третину слабше. Планета перебувала поза населеною зоною: випромінювання було недостатньо, щоб розтопити її океани. Передбачається, що додаткове тепло Земля тоді отримувала від вулканічних і парникових процесів. Лише з часом зірка «розігналася» і «розгорілася», зробивши планету дійсно комфортною. Можливо, саме тому життя так довго затрималося на найпростіших формах, і перші багатоклітинні організми з'явилися лише близько мільярда років тому.
Складні тварини виникли і зовсім «недавно», в ході Кембрійського вибуху. За минулі 540 млн років біосфера стала виключно різноманітною, освоїла сушу і пройшла шлях від примітивних молюсків до розумних папуг і бюрократії. Можливо, що більш вдале розташування в межах населеної зони дало б земного життя ще кілька додаткових мільярдів років. Або навіть кілька десятків.
Більше та краще
Ну або візьмемо розміри. Земля - найбільша з кам'янистих планет Сонячної системи, і саме величина дозволила їй довго зберігати внутрішнє тепло, щоб з часом літосфера заворушилася, і запустилася тектоніка плит. Ні на Венері, ні на Марсі або Меркурії її немає. Між тим, і тут Земля ледь «пролізла» в відповідні кордони: моделі пророкують, що тектоніка плит повинна легше виникати на більш великих кам'янистих планетах, масою приблизно до двох мас Землі.
Серед відомих нам екзопланет масивних - радіусом понад 1,2 радіусів Землі - більше, ніж планет земного типу
На нашій планеті тектоніці сприяв надлишок води, яка змішалася з силікатними мінералами літосфери, змінивши температуру їх плавлення. Будь Земля масивніша, цього б не знадобилося, та й життя отримало б куди більше простору і різних умов для розвитку. Мабуть, те ж можна сказати і про клімат: палеонтологічні літописи показують, що біосфера ставала особливо різноманітною в періоди, коли планета робилася тепліше звичайного. Можливо, що й оптимальна для біосфери температура повинна бути трохи вище, ніж тут. Точно так само й ідеальний вміст кисню має становити 30-35% замість нинішніх 21%.
Приблизно так міркували астрофізики Рене Хеллер (Rene Heller) і Джон Армстронг (John Armstrong), які в 2014 р. в статті, що вийшла в журналі Astrobiology, піддали нашу планету всебічній критиці і висунули концепцію «суперобитаних» світів. Втім, почали вони ще з самого Сонця, припустивши, що оптимальні умови життя може знайти у більш тьмяної і спокійної зірки.
Зірки мілководдя
Така зірка повинна відноситися до спектрального класу К - помаранчевих, а не жовтих карликів, як наше Сонце (воно відноситься до класу G, зате сусідня Альфа Центравра В - якраз помаранчевий карлик). К-зірки існують в кілька разів довше, ніж G, - майже як ще більш тьмяні червоні карлики, але, на відміну від них не проявляють таких частих, непередбачуваних і потужних спалахів, як вони. Все це створює основу для виключно довгих і стабільних умов на орбіті у такої зірки.
Звичайно, клас К не такий великий і ярок: ці зірки мають масу від 0,5 до 0,8 сонячних мас і світність не більше 0,6 сонячної. Тому населена зона знаходиться істотно ближче до них, і для суперлюдності планета повинна рухатися по більш короткій орбіті, ближче до центру цієї області. Бажано, щоб таких світів у системі було кілька, що забезпечить їм постійний обмін «зародками життя» - як це, можливо, траплялося вже між Землею і Марсом, поки (і якщо) той був живим.