Торий может способствовать возникновению инопланетной жизни
Каменные экзопланеты, вращающиеся вокруг некоторых подобных Солнцу звезд в нашей Галактике (Млечный Путь) могут быть более горячими и более геологически активными, чем Земля и ее компаньоны по солнечной системе, по мнению исследователей из США. Они обратили внимание на обилие радиоактивных элементов, таких как торий, нагревающих внутренность планеты при радиоактивном распаде, что играет важную роль в эволюции планеты. Исследователи пришли к выводу, что планеты, более богатые торием, чем Земля могут быть хорошими кандидатами для развития жизни и это делает их мишенями для исследования астробиологов и охотников за экзопланетами.
Исследование проводил Кайман Унтерборн (Cayman Unterborn) и его коллеги из Университета штата Огайо, используя данные, собранные в Чили на Европейской южной обсерватории, спектрометром высоко точных исследований радиальной скорости планеты (HARPS - High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher). Исследователи сосредоточились на «солнечных близнецах», звездах, похожих на Солнце с точки зрения их возраста, размера и общего вида. Изучая содержание радиоактивных элементов калия, тория и урана в этих звездах, они смогли сделать вывод о составе скалистых экзопланет, которые могут вращаться вокруг звезд. В частности, экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды с большим количеством тория, чем на Солнце, например, будут, вероятно, содержать больше тория, чем планеты в нашей солнечной системе.
Разбросанные по галактике
Из восьми солнечных близнецов изученных до сих пор, семь демонстрируют гораздо более высокую концентрацию тория, чем у Солнца. «Все начинается со сверхновой», объясняет Унтерборн, возглавляющий исследование. «Элементы, созданные в сверхновой определяются материалами, которые доступны для формирования новых звезд и планет. Изученные солнечные близнецы разбросаны по всей галактике, так что все они образовались из различных сверхновых. Просто так получилось, что им был более доступен торий при их образовании, чем Солнцу».
На планетах земной группы, таких как Земля, тектоника плит частично обусловлена теплом в мантии при распаде радиоактивных элементов. «Ядро горячее, потому что оно изначально таковым было, но ядро не является единственным источником тепла. Сопоставимым вкладчиком является и медленный радиоактивный распад элементов, которые оказались здесь, когда Земля сформировалась», объясняет Венди Панеро (Wendy Panero) из штата Огайо.
На Земле, большая часть этого тепла приходит от урана. Однако, торий имеет более длительный период полураспада, чем уран и имеет возможность производить больше энергии - и, следовательно, торий выступает в качестве более длительного источника тепла. Планеты с более высокой концентрацией этого элемента, следовательно, не только горячее, но и будут оставаться такими дольше, что приводит к более динамичной и более продолжительной тектонической активности.
Переработка и пополнение
Считается, что тектоника плит может играть важную роль в сохранении присутствия воды на поверхности планеты - наряду с переработкой и пополнением других химических веществ, необходимых для поддержания основ жизни. Унтерборн и его коллеги, поэтому считают, что планеты, обращающиеся вокруг этих богатых торием солнечных близнецов, может статься, окажутся более вероятными для жизни, чем, если бы они были на орбите вокруг Солнца. Кроме того, более продолжительное движение тектонических плит может также означать, что жизнь на таких планетах будет иметь больше времени для развития, чем здесь, на Земле. Плюс к тому, дополнительное тепло от тория может означать, что обитаемая зона - области планетных орбит, в которых может существовать жизнь - таких звездных систем может быть больше, чем у нашей солнечной системы. «Если выяснится, что эти планеты теплее, чем мы думали раньше, то мы можем эффективно увеличить размер обитаемой зоны вокруг этих звезд», говорит Унтерборн.
«По всей галактике, имеет значение существование естественных изменений в количестве радиоактивных элементов в недрах звезд, как наше», комментирует Кэтлин Кэмпбелл (Kathleen Campbell) из Университета Окленда, Новая Зеландия. «Это наводит на мысль, что мы можем удаленно оценить размер зоны обитаемости Солнечной системы, подразумевая, что может быть больше возможностей для жизни, чтобы утвердиться на скалистых планетах, подобных своим внутренним строением Земле». Но она также указывает на то, что из этого исследования неясно, однако, «почему долголетнее существование тектоники плит обязательно даст больше времени для возникновения жизни, так как она возникла довольно рано в истории Земли. Ключевым кажется, должно быть, присутствие воды в жидком или твердом виде».
Ранняя стадия
«На данный момент, мы можем с уверенностью сказать только, что есть некоторые естественные вариации в количестве радиоактивных элементов в недрах звезд таких, как Солнце», предупреждает Унтерборн, так как результаты пока предварительные. «На девяти образцах, включая Солнце, мы не можем говорить уверенно о вариациях по всей галактике». Для Унтерборна, представившего эти результаты на прошлой неделе Американскому геофизическому союзу в Сан-Франциско, исследования продолжаются. Планируемые исследования включают дальнейший анализ данных HARPS, для повышения точности компьютерных моделей, используемых в данном исследовании, а также в поисках других солнечных близнецов для сравнения.
ENGLISH VERSION
НА ГЛАВНУЮ
