Относительно одной галактики мы можем с уверенностью сказать, что там есть жизнь – это Млечный путь. Ученые постоянно работают над тем, чтобы лучше понять, как на нашей планете появилась жизнь и какие условия нужны для того, чтобы она сохранилась. Только после этого можно задаться вопросом, найдем ли мы где-то еще во Вселенной похожие условия.

Основные моменты, на которые обращают внимание астрономы при поиске потенциально обитаемых планет – это ее расстояние от звезды, атмсоферные условия, наличие воды. Диапазон расстояний от звезды, на котором могут встретиться потенциально обитаемые планеты, называется зоной обитания. В этой зоне условия таковы, что вода может находиться в жидком состоянии.

В течение долгого времени астрономы мыслили в чем-то узко, ища близнецов Земли – типичные каменные планеты в обычных солнечных системах. Однако некоторые специалисты уже призывают выйти на следующий уровень, мыслить глобально и искать не зоны обитания планет, а галактические обитаемые зоны (Galactic Habitable Zone). Это – регионы галактики (речь идет о Млечном пути, так как другие слишком далеки, а наша галактика еще не исследована), в которых могут образовываться планетарные системы с потенциально обитаемыми планетами. Так что это – обитаемые зоны обитаемых зон. Впервые такую идею высказали палеонтолог Питер Вард и астробиолог Дональд Браунли.

Они придерживаются строгой позиции относительно жизни внеземной жизни, считая сложные ее формы чрезвычайно редкими. Сейчас в основном принято считать, что развитые формы жизни – нормальное явление (такой позиции придерживается, например, известный астрофизик Фрэнк Дрейк, создатель знаменитой формулы). Авторы концепции галактической зоны обитания считают, что она чрезвычайно мала. Практически вся она не подходит для зарождения жизни.

Хотя этот скептицизм разделяют отнюдь не все, концепция галактической зоны обитания получила широкое распространение. В новом исследовании, проведенном Майклом Гованлоком из Института астробиологии NASA, показывается, что внутренние области Млечного пути, хотя они и являются наиболее опасными, вместе с тем с наибольшей вероятностью содержат потенциально обитаемые миры.

Исследование принято к публикации в журнале «Астробиология». В нем проводилось моделирование обитаемости в Млечном пути, основанное на трех факторах: частота появления сверхновых, наличие тяжелых элементов для формирования планет, время, необходимое для эволюции развитых форм жизни. Оказалось, что, несмотря на высокую плотность звезд в центре галактики (на расстоянии до 8100 световых лет от центра), приводящую к высокой частоте сверхновых (что приводит к сжиганию всего на слишком близких к ней планетах), вероятность найти жизнь там примерно в 10 раз больше, чем во внешних областях галактики.

Это исследование дает заметно новый результат. Предыдущие исследования предлагали размер области обитания в 22800 или 29300 световых лет. И у этих цифр есть сильный аргумент: мы расположены на расстоянии 26000 световых лет от центра Млечного пути.

В чем же причина такого заметного расхождения?

«Мы предполагаем, что содержание тяжелых элементов влияет на образование планет», – говорит Гованлок. Тяжелые элементы производятся умирающими звездами, так что чем больше звезд было в какой-то области, тем больше там тяжелых элементов. А значит, больше всего их в центре Млесного пути.

«Внутренние регионы богаты металлами (так астрономы часто называют все тяжелые элементы), тогда как внешние бедны на них. Так что число планет внутри больше, ведь там больше плотность звезд и металлов», – поясняет Гованлок.

Но в такой плотности звезд таится угроза: сверхновые. В новом исследовании моделировались два наиболее распространенных типов сверхновых: набирающие материю белые карлики (Ia) и коллапсирующие массивные звезды (II).

Сверхновые второго типа взрываются раз в 50 лет, выжигая все на планетах в радиусе 30 световых лет. «В нашей модели и предполагаем, что для образования сложных форм жизни необходим слой кислорода и озона, – говорит Гованлок. – Сверхновые могут выжечь их из атмосферы. Так что выживание ставится под угрозу, если недалеко взрывается сверхновая».

В ходе моделирования выяснилось, что большая часть звезд нашей галактики рано или поздно должны искупаться в лучах, испускаемых сверхновой. Этой участи удается избежать всего около 30% звезд.

«Стерилизации подвергаются планеты, находящиеся от сверхновой на расстоянии от 6.5 до 98 световых лет, в зависимости от взрыва, – говорит Гованлок. – В нашей модели они не постоянны, так некоторые сверхновые более опасны».

Несмотря на то, что внешние области Млечного пути, имеющие меньшую плотность звезд и частоту сверхновых, безопаснее, содержание металлов во внутренних областях таково, что шанс найти жизнь там все же больше. Причем, по мнение исследователей, в десять раз. Заметим, что это отнюдь не означает, что во внешних областях не должно быть жизни, это всего лишь менее вероятно.

Это объясняет, почему наша Солнечная система лежит за пределами зоны обитания.

Важным приложением новой работы является то, что вероятность найти жизнь особенно высока в тех регионах, которые еще не были исследованы в рамках проекта SETI.

Но все же у новой модели есть проблемы. Планеты, обращающиеся вокруг звезд, близких к центрам галактик, могут иметь сильно искаженные орбиты из-за гравитационного притяжения других звезд, которые расположены слишком близко. Некоторое сомнение вызывает оценка числа обитаемых миров в галактике – 1.2%. Не многовато ли? Но все же авторы проделали большую и новаторскую работу. К числу интересных и новых моментов можно отнести динамичность зоны обитания: она изменяется вместе с изменением содержания металлов.