Астрономи припускають, що життя у Всесвіті може існувати навіть там, де немає зірок. Нове дослідження показало: місяці так званих «блукаючих» планет — світів, які мандрують між зорями без власного сонця, — теоретично можуть залишатися теплими достатньо довго, щоб на них виникло життя.
Такі планети утворюються біля зірок, але іноді через гравітаційні взаємодії з іншими небесними тілами їх буквально «викидає» з рідної зоряної системи. Після цього вони подорожують міжзоряним простором у повній темряві. Попри це, вчені вважають, що таких об’єктів може бути дуже багато — за деякими оцінками, на кожну зірку в галактиці може припадати від 17 до 21 блукаючої планети. Це означає, що у Всесвіті можуть існувати трильйони таких світів.
Дослідження команди астрофізиків під керівництвом Давіда Дальбюддінга з Інституту позаземної фізики Макса Планка в Німеччині показує, що деякі з цих планет можуть мати власні системи супутників. І саме такі місяці можуть виявитися потенційно придатними для життя.
На перший погляд це здається малоймовірним: без зірки поверхня будь-якого світу швидко замерзне. Проте тепло може виникати і з інших джерел. Якщо місяць обертається навколо масивної планети по трохи витягнутій орбіті, на нього діють потужні гравітаційні сили. Через постійне «розтягування» та «стискання» надр виникає приливне нагрівання — процес, який здатен підігрівати внутрішні шари супутника.
Однак одного внутрішнього тепла недостатньо: потрібна атмосфера, яка утримуватиме це тепло, наче ковдра. Раніше вчені розглядали атмосферу з вуглекислого газу, але у дуже холодних умовах він може конденсуватися, що дозволяє теплу швидко розсіюватися в космосі. Такі моделі показували, що придатні умови можуть зберігатися приблизно 1,6 мільярда років — цього може вистачити для зародження життя, але замало для появи складних організмів.
У новій роботі дослідники запропонували інший варіант: атмосферу, багату на водень. Водень не переходить у рідкий або твердий стан навіть за дуже низьких температур і може ефективно затримувати тепло. За високого тиску молекули водню взаємодіють одна з одною та утворюють структури, здатні поглинати теплове випромінювання.
Комп’ютерне моделювання показало, що за таких умов на екзомісяцях може зберігатися рідка вода — ключова умова для життя — протягом до 4,3 мільярда років. Це майже стільки ж, скільки існує Земля, і такого часу цілком достатньо для появи та еволюції складних форм життя.
Дослідники також відзначають цікаву паралель із ранньою історією Землі: високі концентрації водню в атмосфері могли виникати після падінь астероїдів і створювати сприятливі умови для розвитку життя.
Поки що астрономи не мають інструментів, здатних безпосередньо вивчати атмосфери таких далеких супутників. Проте нові моделі показують, що потенційно придатні для життя світи можуть існувати навіть у повній темряві міжзоряного простору. У майбутніх дослідженнях вчені планують перевірити інші типи атмосфер і вдосконалити моделі, щоб краще оцінити, наскільки ймовірним може бути життя на цих прихованих від нас космічних світах.
Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.