Смоделирована обитаемая зона Млечного Пути

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

Обитаемая зона для галактики (galactic habitable zone, GHZ) определяется как область пространства, в которой вероятность существования звёзд с планетами, подходящими для эволюции сложной жизни, приближается к максимуму. В 2004 году австралийские учёные 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 расчёты, убедительно доказывавшие, что комплексная жизнь может развиваться во всём 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.

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 ещё ближе к центру, просто не моделировались). При этом общую долю звёзд, 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 повёрнуты к звезде одной стороной. Область поверхности такой планеты, подходящая для развития жизни, строго ограничена.