Новое место инопланетной жизни

В космосе существуют большие пространства, которые жизнь может назвать своим домом, причем вид из такого дома будет просто захватывающий. В галактике Млечного Пути сами по себе плавают многие миллионы холодных коричневых карликов — субзвездных объектов, которые многократно превышают массу Юпитера, но недостаточно велики, чтобы стать звездой. По данным нового исследования, атмосфера в их верхних слоях имеет примерно такое же давление и температуру, как на Земле, а поэтому там могут жить микробы, плавающие в восходящих воздушных потоках.

Данное исследование расширяет концепцию обитаемой зоны, куда теперь можно включить огромное множество миров, которые раньше даже не рассматривались в качестве кандидатов на обиталище жизни. «Планета типа Земли с твердой поверхностью совсем необязательна», — говорит планетолог из британского Эдинбургского университета Джек Йейтс (Jack Yates), который возглавил это исследование.

© NASA, Goddard Space Flight Center

Жизнь в атмосфере — она не только для птиц. Долгие годы биологам известно о микробах, которые дрейфуют вместе с воздушными массами высоко над земной поверхностью. А в 1976 году Карл Саган (Carl Sagan) высказал предположение о существовании экосистемы, которая может эволюционировать в верхних слоях Юпитера, получая энергию от солнечного света. Не исключено существование своеобразного небесного планктона — маленьких микроорганизмов, которые он называл «грузилами». А еще могут существовать похожие на воздушные шары «поплавки», которые то поднимаются, то опускаются в атмосфере, меняя свое внутреннее давление. За прошедшие с той поры годы астрономы также рассматривали возможность существования микробов в углекислой атмосфере над негостеприимной поверхностью Венеры.

Йейтс с коллегами использовал эти идеи и предположения в отношении тех миров, о которых Сагану не было известно. У некоторых открытых в 2011 году холодных коричневых карликов температура на поверхности примерно комнатная или ниже, а поэтому условия в нижних слоях атмосферы могут быть вполне комфортными. В марте 2013 года астрономы открыли коричневого карлика WISE 0855-0714, который находится от нас всего в семи световых годах и имеет в атмосфере водяные облака. Йейтс с коллегами решил модернизировать расчеты Сагана, чтобы определить размеры, плотность и жизненную стратегию микробов, которые могут находиться в обитаемых частях огромной атмосферы, состоящей в основном из водорода. Опустишься слишком низко, и будешь раздавлен или поджаришься. Поднимешься слишком высоко, и можешь превратиться в лед.

В таком мире у маленьких «грузил» типа микробов в земной атмосфере или даже меньшего размера больше шансов, чем у «поплавков» Сагана. Об этом в новом номере журнала The Astrophysical Journal написали авторы нового исследования. Но очень многое зависит от погоды. Если восходящие потоки на находящихся в свободном полете коричневых карликах сильны (а похоже, что так оно и есть, если посмотреть на газовые гиганты типа Юпитера или Сатурна), там могут найти свою нишу и более тяжелые создания. В условиях отсутствия солнечного света они могут кормиться химическими питательными веществами. Наблюдения за холодными коричневыми карликами показывают, что там есть большая часть тех ингредиентов, на основе которых возникла и существует земная жизнь: углерод, водород, азот и кислород, но не фосфор.

Это чисто умозрительная идея, однако она стоит того, чтобы рассмотреть ее, говорит астробиолог из Сент-Эндрюсского университета в Британии Данкан Форган (Duncan Forgan), не принимавший участия в исследовании, но знакомый с его участниками. «Это открывает новые горизонты в плане количества объектов, которые мы можем рассматривать, предполагая, что они пригодны для жизни».

Инопланетная жизнь может существовать в облаках несостоявшихся звезд.

Пока открыто лишь несколько десятков холодных коричневых карликов, хотя данные статистики говорят о том, что в пределах 30 световых лет от Земли их должно быть около 10. Это хорошие объекты для изучения при помощи космического телескопа имени Джеймса Уэбба, который весьма чувствителен в инфракрасном диапазоне, где коричневые карлики светятся ярче всего. После запуска этой космической обсерватории в 2018 году телескоп поможет определить, какова погода и состав атмосферы у этих карликов, говорит астроном Джеки Фаэрти (Jackie Faherty), работающая в Вашингтоне в Институте науки Карнеги (Carnegie Institution for Science). «Скоро мы получим великолепные спектральные характеристики этих объектов, — заявляет она. — Я постоянно думаю об этом».

Чтобы вести поиски жизни, понадобится найти сильные спектральные характеристики побочных продуктов микробов, таких как метан или кислород, а потом отделить это от других реакций и процессов, говорит Фаэрти. Еще одна задача — объяснить, каким образом жизнь могла возникнуть в среде, где нет взаимодействующих с водой горных пород в виде гидротермальных выходов — ведь считается, что именно в них зародилась земная жизнь. Возможно, жизнь могла развиваться посредством химических реакций на поверхности частиц пыли, летающих в атмосфере коричневых карликов. А может, она прибыла в качестве путешественника на астероиде, а потом закрепилась на захваченном плацдарме. «Присутствие маленьких микробов, которые то прилетают в атмосферу коричневых карликов, то улетают из нее, это великолепно, — говорит Форган. — Но сначала туда надо добраться».