Карта обитаемости Млечного Пути

mimages.jpg

Канадские астрофизики из Университета Трента смоделировали обитаемую зону Млечного Пути и выяснили, где должно быть больше пригодных для развития жизни экзопланет.

Определяется как область пространства, в которой вероятность существования звезд с планетами, подходящими для эволюции сложной жизни, приближается к максимуму. В 2004 году австралийские ученые показали, что GHZ Млечного Пути имеет вид постепенно расширяющегося кольца с центром в галактическом ядре и внутренним и внешним радиусами, в настоящее время равными 7 и 9 кпк. Это мнение разделяют далеко не все специалисты; три года назад французский исследователь Никос Пранцос (Nikos Prantzos) опубликовал расчеты, убедительно доказывавшие, что комплексная жизнь может развиваться во всем диске Млечного Пути.

Свой вариант GHZ канадцы построили на основе модели Галактики с диском радиусом 15 кпк. Каждой звезде, рождающейся в виртуальном пространстве, присваивались значения массы, которую выбирали из диапазона 0,08-100 солнечных, времени жизни на главной последовательности и металличности (содержания элементов тяжелее гелия, со временем накапливающихся в Млечном Пути).

Поскольку эволюция требует времени, при поиске потенциально обитаемых модельных систем прежде всего учитывались взрывы сверхновых, излучение которых может "стерилизовать" поверхность планеты. Кроме того, вероятность формирования обитаемой планеты зависит от металличности и массы светила; считается, к примеру, что рост последней увеличивает шансы на зарождение жизни на орбите.

Здесь отмечена доля звезд, вокруг которых обращаются планеты, на каком-либо этапе эволюции модельного Млечного Пути попадавшие в категорию потенциально обитаемых. Очевидно, что с удалением от ядра Галактики эта доля уменьшается. Верхний график соответствует общему числу потенциально обитаемых планет, средний - тем планетам, которые всегда смотрят на звезду одной стороной, нижний - всем остальным. (Иллюстрация из журнала Astrobiology.)

Как показали вычисления, GHZ должна располагаться во внутренней области Галактики, где высокая металличность подавляет негативное воздействие частых вспышек сверхновых. Вероятность открытия обжитой планеты становится максимальной примерно в 2,5 кпк от ядра (участки диска, находящиеся еще ближе к центру, просто не моделировались). При этом общую долю звезд, вокруг которых обращаются планеты, на каком-либо этапе эволюции Млечного Пути попадавшие в категорию потенциально обитаемых, авторы оценили в ~1,2%.

Важно отметить, что у большей части - 75% - потенциально обитаемых модельных планет период обращения вокруг оси синхронизирован с орбитальным периодом; другими словами, они всегда повернуты к звезде одной стороной. Область поверхности такой планеты, подходящая для развития жизни, строго ограничена.

Полная версия отчета будет опубликована в журнале Astrobiology; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

По материалам Technology Review.