Недавно ученые-планетологи смоделировали альтернативную версию нашей Солнечной системы: с суперземлей, вызывающей климатический хаос на Земле, Марсе и Венере.
Одним из наиболее распространенных типов планет в нашей галактике являются миры, которые больше Земли , но не такие массивные, как Нептун . Эти суперземли, как их называют, находятся практически везде, куда бы мы ни посмотрели в Млечном Пути — за исключением, как ни странно, нашей собственной Солнечной системы . Однако, по словам планетологов Флоридского технологического института Эмили Симпсон и Говарда Чена, неудивительно, что мы находимся в космическом районе, где нет ни одной из этих планет.
Если бы в нашей Солнечной системе была Супер-Земля, вполне возможно, что мы вообще не были бы здесь, в этой статье.
Изучая альтернативную версию нашей собственной солнечной системы, Симпсон и Чен надеялись исследовать, как экзопланеты могут влиять на орбиты друг друга. Например, некоторые орбиты планет могут сделать их соседей более пригодными для жизни. Как оказалось, если внутренние пределы звездной системы являются домом для планеты, намного большей, чем Земля, другие планеты, вероятно, будут испытывать странные орбиты и дикие экстремальные климатические условия.
Симпсон и Чен построили компьютерные симуляции того, что произошло бы, если бы суперземля вращалась вокруг
солнца где-то между орбитами
Марса и Юпитера. Технически возможно, что наша солнечная система могла бы стать такой, если бы что-то пошло немного иначе в годы ее формирования, когда семена планет только начинали объединяться из диска пылевых обломков вокруг новорожденного солнца. Если бы, например,
газовые гиганты стали немного меньше — ну, гигантскими — то, возможно, нашлось бы место и материал для суперземли сразу за Марсом.
«Конфигурация, которую мы получаем в Солнечной системе, определенно не является чем-то действительно распространенным», — сказал Чен в интервью Space.com, но добавил: «Хотя вероятность того, что это произойдет в нашей собственной Солнечной системе, невелика, это вполне может произойти во многих экзопланетных системах».
Что может случиться в худшем случае?
Супер-Земля сразу за Марсом полностью выбьет из колеи все меньшие каменистые миры внутренней солнечной системы; гравитация супер-Земли будет толкать и тянуть другие планеты на эксцентрические (длинные и узкие) орбиты или даже на сильно наклоненные. Некоторые из этих орбит также будут постоянно меняться, никогда не будучи стабильными. На поверхностях этих планет условия будут бурными: наклонные и эксцентрические орбиты могут вызывать как экстремальные лета, так и зимы, а миры с нестабильными орбитами могут быстро впадать и выходить из ледниковых периодов.
Любая жизнь в таком мире должна быть выносливой и способной быстро адаптироваться к резким изменениям окружающей среды. Это может означать, что даже каменистые миры размером с Землю в обитаемых зонах (область вокруг звезды, где температура подходит для существования жидкой воды на поверхности планеты) других звезд могут быть менее гостеприимны для жизни, если они делят свое соседство с одной или двумя суперземлями, потому что их климат может быть крайне нестабильным. И одна вещь, которая нужна жизни для развития, — это хотя бы немного стабильности, но и не слишком много. (Да, жизнь сложна.)
Симпсон и Чен смоделировали несколько различных версий гипотетической суперземли под названием Федра — от чуть более массивной, чем Земля, до более чем в 10 раз более массивной — с несколькими различными орбитальными траекториями. Согласно их результатам, наихудший сценарий для жизни во внутренней солнечной системе предполагает планету, которая в 10–20 раз массивнее Земли.
«Чем массивнее, тем хуже становится», — говорит Чен. «Самая большая масса была наихудшей с точки зрения изменения стабильности орбит Земли, Венеры и Марса, особенно Земли». Суперземля на сильно эксцентричной орбите также была бы особенно плохой новостью для внутренних планет, потому что она с большей вероятностью подтолкнет или притянет Землю, Марс и Венеру на эксцентричные или наклонные орбиты.
Даже планета, немного превышающая по размерам Землю и расположенная между Марсом и Юпитером, сделала бы жизнь на Земле очень трудной — но не невозможной.
«Мы могли бы представить, что у нас есть еще одна планета между Марсом и Юпитером, которая, возможно, немного больше Земли, может быть, в две массы Земли. Мы могли бы столкнуться с более экстремальной погодой. У нас могли бы быть более экстремальные лета и зимы, но она все равно оставалась бы, в среднем, вполне пригодной для жизни».