Обычно шансы найти жизнь на экзопланете оценивают исключительно по ее расстоянию до родной звезды. Но новое исследование показывает, что идеальная «зона обитаемости» совершенно бесполезна, если в центре вашей галактики находится слишком активная сверхмассивная черная дыра. Ее ветры могут полностью сорвать атмосферу и уничтожить озоновый слой планеты на расстоянии в десятки тысяч световых лет.
Когда астробиологи рассуждают о потенциальной обитаемости того или иного мира, они в первую очередь смотрят на термостат: не слишком ли близко планета к звезде (иначе жидкая вода выкипит) и не слишком ли далеко (вода замерзнет). Этот хрупкий температурный баланс называется «зоной Златовласки».
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Иногда в уравнение добавляют вспышки сверхновых — мощный, но кратковременный катаклизм, способный стерилизовать соседние звездные системы жестким излучением и сдуть с них газовые оболочки ударной волной. Именно из-за частых взрывов сверхновых центральный балдж Млечного Пути, где звезды набиты плотно, традиционно считается не лучшим местом для зарождения жизни.
Но локальные угрозы меркнут на фоне истинных хозяев галактик. Команда астрофизиков во главе с Журданом Ваасом (Jourdan Waas) опубликовала в журнале The Astrophysical Journal работу, в которой показала: оценивать обитаемость планеты без учета массы центральной сверхмассивной черной дыры — большая ошибка.
В отличие от сверхновых, которые вспыхивают и гаснут, активные ядра галактик (АЯГ) работают как стационарные двигатели на протяжении десятков миллионов лет. Сверхмассивная черная дыра (СМЧД), активно поглощающая материю, формирует вокруг себя раскаленный аккреционный диск. Из него во все стороны вырываются сверхбыстрые потоки вещества и излучения (ultrafast outflows, или UFOs). Для атмосферы далекой экзопланеты это даже не ураган, а непрерывный поток плазмы и жесткой радиации, от которого не спрятаться.
Авторы исследования разделили такие галактические ветры на два типа — в зависимости от того, как они взаимодействуют с межзвездной средой:
- Движимые импульсом (momentum-driven): Возникают, если плазма, столкнувшись с межзвездным газом, успевает быстро остыть. В этом случае ветер передает среде лишь свой импульс. Он не способен сильно расширяться, и его разрушительное влияние на галактику остается довольно локальным.
- Движимые энергией (energy-driven): Если же газ не остывает, он сохраняет свою энергию и превращается в гигантский расширяющийся раскаленный пузырь. Этот пузырь работает как галактический бульдозер, эффективно выметая газ за пределы галактики и безжалостно срывая газовые оболочки со встречных планет.
Результаты моделирования оказались неутешительными. Ученые проанализировали, как масса черной дыры (исследовался диапазон в пять порядков) коррелирует с выживаемостью атмосфер на разных дистанциях от галактического центра. Выяснилось, что чем массивнее черная дыра, тем сильнее нагревается газовая оболочка планеты. Молекулы газа получают такой тепловой импульс, что их скорость легко преодолевает гравитацию родной планеты, и атмосфера просто улетает в космос.
Если в галактике работает ветер, движимый энергией, а масса центральной черной дыры превышает 100 миллионов масс Солнца (108M⊙), последствия принимают катастрофический размах. Согласно расчетам, при таких условиях озоновый слой планет уничтожается практически на 100% в масштабах всей галактики, вплоть до ее отдаленного гало. Потеря озона, в свою очередь, оставляет поверхность планеты абсолютно беззащитной перед ультрафиолетом.
Энергетические ветры стабильно наносят куда больший урон, чем ветры, движимые импульсом, полностью перекраивая карту потенциальной обитаемости целых звездных систем.
К счастью для нас, Стрелец А* — сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути — ведет себя скромно. Ее масса составляет «всего» около 4,3 миллиона масс Солнца, и прямо сейчас она находится в спящем состоянии, сидя на суровом голодном пайке. Земле и ее озоновому слою галактические ветра не грозят.
Тем не менее, статья наглядно демонстрирует, что поиск внеземной жизни должен выходить за рамки одной конкретной звездной системы. Даже самая идеальная землеподобная планета с океанами жидкой воды, вращающаяся вокруг спокойного желтого карлика, может оказаться совершенно бесплодной пустыней. Для этого достаточно лишь одного нюанса: если в центре ее галактики слишком активно обедает монстр подходящих размеров.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Парадоксальная темная область в центре нашей Галактики наконец-то получила объяснение
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.