Можем ли мы найти древнюю земную планету с умирающей биосферой?

 

Наше Солнце превратится в красную гигантскую звезду через миллиарды лет. Увеличенное тепло от расширяющегося Солнца сожжет Землю с ужасающими последствиями для жизни. Климатические модели могут использоваться для прогнозирования того, как это произойдет, но, конечно, это невозможно проверить на Земле. 

 Джек О'Мэлли-Джеймс  вместе с коллегами расчитывал шансы обнаружить аналог старой Земли, приближающийся к концу своей обитаемой жизни. Это следует за его работой над биосферами Swansong, в которых оценивались потенциальные биоподписи умирающего мира. Новый документ , «В поисках будущих Земель: Оценка возможности нахождения аналогов Земли на поздних этапах их обитаемой жизнь». 

 « Жилая зона » определяется как область, где жидкая вода может существовать на поверхности планеты. Жилые зоны движутся наружу, когда звезда стареет, поэтому планета, которая была в зоне, когда звезда была моложе, может не оставаться там. Аналог старой Земли - это тот, который был в зоне обитания звезды в течение всего времени жизни звезды, называемого постоянно обитаемой зоной. Поскольку целью является изучение планет на заключительных этапах обитаемости, далекая будущая Земля также должна была бы приближаться к внутреннему краю обитаемой зоны. 

 Жилая зона (в синем) простирается на большие расстояния для звезд, горячих, чем Солнце. Точно так же обитаемая зона будет двигаться наружу, так как наше Солнце станет красным гигантом. Постоянно обитаемая зона - это меньшая область, где планета может оставаться пригодной для жизни в течение всей жизни жизни звезды. 

 Поскольку до одной трети основной последовательности солнечноподобные звезды, находятся на более поздних стадиях их эволюции, вполне возможно, что бывшие аналоговые звезды могли быть обнаружены. Если какая-либо из этих планет существует в окрестности Солнца, то они будут отличными кандидатами для будущих космических телескопов, способных характеризовать атмосферу планеты из ее спектра. 

 В течение 10 парсеков Солнца есть шесть солнечно-звездных звезд, которые достаточно взрослые, чтобы содержать старый аналог Земли. Парсек эквивалентен 3,26 световых лет. О'Малли-Джеймс рассчитал местоположение жилого района для каждой звезды. Затем он размещал гипотетические планеты в каждой системе на расстоянии, где планета могла оставаться пригодной для жизни на миллиарды лет. Изменение температуры на планете в течение времени жизни основной звезды может быть смоделировано путем сравнения прогнозируемого входящего и исходящего излучения. 

 В документе делается вывод о том, что, если бы вокруг этих звезд существовали подобные Земле планеты, то один вокруг 61 Вира был бы на правильной стадии своей жизни, чтобы считаться далекой будущей Землей. Такая планета может быть родиной уменьшающейся микробной популяции, предполагая, что жизнь эволюционировала там подобным образом с Землей. Другие звезды могли бы принимать планеты, похожие на будущую Землю, где в нескольких избранных нишах остается только микробная жизнь, однако эти биосигналы будут намного сложнее обнаружить, чем уменьшающаяся микробная биосфера. 

 О'Мэлли-Джеймс использовал предыдущие исследования других ученых, чтобы выяснить это. Одно из исследований, основанных на количестве планет, обнаруженных миссией NASA Кеплера, предсказывает, что 8,6% солнечноподобных звезд могут охватить планету, подобную Земле, в зоне обитания. Солнцеподобная звезда - такая же температура и масса, что и наша собственная Звезда. Есть 276 звезд, как наше Солнце в пределах 100 парсек, около половины из которых старше шести миллиардов лет. Это означает, что должно быть 11 потенциальных целей. 

 «Оказалось, что эти планеты, вероятно, не так распространены, поэтому на самом деле любые живые планеты в системе 61 Vir, вероятно, не будут похожи на более старую версию Земли», - сказал О'Мэлли-Джеймс. 

«В этом исследовании подчеркивается, что поиск реплик нашего собственного мира с точки зрения разнообразия и сложности жизни будет гораздо сложнее, чем просто найти жизнь ». Тем не менее, хотя может быть только один потенциальный аналог старой Земли, достаточно близко, чтобы быть изученным подробно, в отдаленных районах нашей Галактики все еще могут быть тысячи.