Несподіванка. Як катастрофічні космічні аварії заважають нам здійснити прорив у пошуку позаземного життя

Варто одразу зазначити — астрономи ще не знайшли жодного екзомісяця, тобто супутника планети, яка обертається навколо будь-якої іншої зірки крім Сонця. Проте, зважаючи на кількість природних супутників планет у Сонячній системі (станом на зараз відомо про 207 таких тіл), вчені очікують, що екзопланети також мають велику кількість супутників.

У досліджені, опублікованому в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society команда вчених під керівництвом американського астрофізика з Каліфорнійського університету у Лос-Анджелесі Бренді Хансена використала комп’ютерне моделювання та з’ясувала, що зіткнення екзопланет з їхніми супутниками може бути регулярним явищем для інших частин космосу.

Супутники мають значний вплив на придатність планет до життя. Наприклад, той самий Місяць стабілізує вісь обертання Землі — без супутника наша планета могла б бути набагато більш екстремальною з точки зору температури та інших умов, важливих для формування та розвитку життя.

Взаємодією між планетою та супутниками керує гравітація, що проявляється у вигляді припливних сил. Так, гравітаційна взаємодія між Місяцем і Землею спричиняє припливи і відпливи, які відіграють ключову роль в еволюції життя на нашій планеті. Припливні сили важливі для нашої планети, адже вони забезпечують середовище існування для мільйонів живих організмів, а також регулюють клімат нашої планети.

Ось, як це працює: гравітація Місяця «тягне» Землю, створюючи опуклість на тій стороні планеті, яка звернена до нього, та на протилежному боці Землі. Коли Земля обертається, ці випуклості «рухаються» планетою спричиняючи припливи та відливи, через що Світовий океан підіймається та опускається двічі на день.

Через ці процеси Місяць поступово віддаляється від Землі, а його орбіта стає все більшою. Наприклад, близько 2,46 млрд років тому наш супутник був приблизно на 60 тис. кілометрів ближчим до планети, ніж зараз, а доба на Землі тоді тривала близько 17 годин. Водночас свою роль у цих процесах відіграє і сама планета, яка протягом довгого часу оберталася навколо своєї осі все повільніше, а протягом останніх 50 років навпаки прискорилася. У такий спосіб наша планета постійно впливає на зміну орбіту Місяця.

Якщо ситуація знову зміниться і Земля знову почне сповільнюватися, це призведе до того, що Місяць зрештою відірветься від Землі. Проте боятися тут нема чого — насправді цей процес буде настільки довгим, що до того моменту планета вже буде мертвою або поглинута Сонцем, що помирає.

Проте у Сонячній системі існують по-справжньому «приречені» супутники — наприклад, Тритон у Нептуна та Фобос у Марса. Через мільйони років вони будуть розірвані своїми планетами через сильний вплив їхньої гравітації та неможливість протистояти їй.

Проте для екзопланет, які знаходяться значно ближче до своїх зірок, подібні сценарії можуть розвиватися значно швидше та трохи інакше. Розрахунки Хансена показали, що через сильніший гравітаційний вплив зірки, а також нестабільність самих супутників, вони можуть врізатися у свої планети протягом першого мільярда років свого існування. Через це, навіть якщо планета знаходилась в ідеальних умовах, сприятливих для появи життя, весь потенціал одразу втрачається через глобальну катастрофу, яка унеможливлює будь-який подальший розвиток.

Комп’ютерні симуляції вчених показали, що супутники, які «вирвалися» з гравітаційного впливу рідної планети, часто поверталися до них вже з більш агресивним візитом. Вони врізалися у планети та створювали величезні хвилі пилу, які можна побачити в інфрачервоному діапазоні, адже їх нагрівала зірка, розташована неподалік.

За словами Хансена, дані сучасних телескопів, які можуть побачити такі хмари пилу, свідчать про те, що біля кожної зірки можна побачити як мінімум одну подібну подію за свій життєвий цикл. Він стверджує, що це дійсно можуть бути сліди зіткнення між планетами та їхніми супутниками — хоча він не може давати стовідсоткової гарантії щодо цього.

Існують і інші гіпотези щодо походження подібних пилових структур — деякі вчені припускають, що вони можуть з’являтися в результаті зіткнення двох планет. До речі, на такий сценарій супутники також можуть мати опосередкований вплив: наприклад, якщо одна з планет «втрачає» свій супутник, її орбіта змінюється і з часом вона врізається у свого космічного сусіда.

Супутники є безумовно важливою складовою для стабілізації орбіти планети, що потенційно допомагає подальшій появі життя на ній. Проте подібні зіткнення — чи то з супутником, чи то з іншою планетою — знищать будь-які шанси на розвиток життя. Проте команда Хансена зазначає, що для перевірки їхньої гіпотези потрібні додаткові спостереження, які могли б уточнили роль супутників в еволюції екзопланет.