В новом исследовании ученые проанализировали доступное для поддержания фотосинтеза количество излучения, которое могут получать растения на известных экзопланетах, расположенных в зонах обитаемости.
Результаты неутешительны для тех, кто надеется на обнаружение внеземной жизни: шансы на обнаружение биосфер земного типа радикально снизились. Научную работу подготовили и опубликовали в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society итальянские специалисты из Неаполитанского университета имени Фридриха II, а также Обсерватории Каподимонте.
Количество известных человечеству экзопланет — планет, вращающихся вокруг других звезд — уже исчисляется тысячами. Но лишь немногие из них находятся в так называемой обитаемой зоне, то есть достаточно далеко от светила, чтобы на их поверхности вода могла находиться в жидкой форме, и достаточно близко, чтобы она не замерзала навеки. Еще меньшее количество таких небесных тел каменистые, то есть обладают твердой поверхностью (не газовые гиганты).
До недавнего времени по умолчанию считалось, что на любой из них в той или иной форме возможна сравнительно высоко организованная жизнь. Но итальянские ученые решили еще больше сузить круг «подозреваемых», убрав из списка потенциально обитаемых экзопланет те, что не способны поддерживать богатую биосферу.
Для этого они проанализировали светимость звезд в довольно узком диапазоне излучения, необходимого фотосинтезирующим растениям. Оказалось, звезды вполовину холоднее Солнца уже не способны обеспечивать достаточным количеством нужного света планеты в своей зоне обитаемости. Красные карлики, еще более холодные и весьма распространенные, не обеспечат экзопланеты даже минимально необходимым излучением для начала фотосинтеза. Ну а более яркие (а также крупные и горячие) звезды редко живут достаточно долго, чтобы развитая жизнь на планетах вокруг них успела эволюционировать.
В итоге из всех известных экзопланет лишь одна прошла через новое «сито» — Kepler-442b. Это каменистое тело примерно вдвое массивнее Земли и расположено на расстоянии около 1200 световых лет от нас. Таким образом шансы на обнаружение человечеством богатых биосфер и, соответственно, развитой жизни снова упали.
Альтернативы
Несомненно, существуют иные биологические способы утилизировать излучение звезды, кроме фотосинтеза: как известные, так и гипотетические. Кроме того, человечество нашло немало организмов, живущих вовсе без видимого света и получающих энергию другими путями — например, от инфракрасного излучения или разлагая неорганические соединения, не используя внешний источник энергии вообще. Так что полностью ставить крест на существовании внеземной жизни никто не собирается.
Проблема в том, что даже теоретически трудно найти более энергоэффективный способ использования энергии света, чем «кислородный» фотосинтез. Любые альтернативы — медленнее, дают меньше доступной энергии либо вообще едва способны поддерживать существование организма. То есть на основе известных химических и физических законов настолько же богатая, как и на Земле, биосфера возможна только при наличии фотосинтезирующей жизни.
Автор: Василий Парфенов