Экзопланеты в обитаемой зоне могли быть более распространены в ранней Вселенной

В настоящее время ключевым фактором, по которому оценивается потенциальная жизнепригодность экзопланеты, является ее близость к обитаемой зоне –  области пространства вокруг звезды, где на поверхности небесного тела может существовать вода в жидком виде. Конечно, наши знания об экзопланетах во многом  еще находятся в зачаточном состоянии –  понятие обитаемой зоны достаточно условно, да и в виду ограниченных возможностей техники большинство открытых каменных планет относятся к категории массивных Суперземель (хотя конечно подвижки есть и они значительны). Но как бы то ни было, пока что в разговорах о поисках потенциальной жизни приходится оперировать именно подобными критериями.

По мере накопления знаний об экзопланетах ученые все чаще пытаются обнаружить закономерности в их распределении. Одной из подобных закономерностей является распределение орбит каменных экзопланет в зависимости от металличности звезды. Под металличностью звезды понимается содержание в ней тяжелых элементов. Тяжелые элементы синтезируются в ходе звездной эволюции и выбрасываются в межзвездное пространство в ходе вспышек сверхновых, а также некоторых других процессов. Позже это вещество становится частью новых звезд и цикл повторяется. Таким образом, чем более молодой является звезда, тем, как правило, выше ее металличность. Кроме того, чем выше металличность звезды, тем больше вероятность, что у нее сформируются каменные планеты.

И вот недавно я наткнулся на статью как раз на  тему взаимосвязи звездной металличности и распределения орбит каменных планет.   Ее авторы проанализировали имеющиеся данные об экзопланетах и подтвердили вывод, полученный предыдущими исследователями. Если вкратце, его суть заключается в следующем: чем выше металличность звезды, тем ближе к ее поверхности расположены орбиты каменных планет. В частности, в исследованной выборке продолжительность оборота каменных планет вокруг богатых тяжелыми элементами звезд не превышала 20 земных дней (а это означает, что их поверхности раскалены и ни о какой потенциальной жизни речи быть не может), в то время как для бедных металлами звезд этот показатель мог быть намного выше. Также нашлась еще одна закономерность – у  звезд с большой металличностью как правило обнаруживается одна – две планеты, в то время как бедные тяжелыми элементами звезды располагают большими планетными системами.

В целом, из 15 известных к настоящему времени экзопланет в обитаемой зоне лишь 3 вращаются вокруг звезд, чья металличность превышает солнечную. Отсюда следует вывод, что в более ранней вселенной, металличность звезд которой была меньше современной,  планет в обитаемой зоне было куда больше, чем сейчас. Если подумать, это могло бы стать забавным решением парадокса Ферми. Я несколько раз встречал мнение, что мы не обнаруживаем следов пришельцев просто потому, что мы первая цивилизация появившаяся в  Млечном пути. Исходя же из этого исследования  все может быть наоборот, и мы являемся последними - ведь раньше планет, где могла возникнуть жизнь было куда больше чем сейчас.

Но конечно не стоит забывать то, что я сказал в самом начале – наши знания об экзопланетах пока что достаточно ограничены, а возможности их обнаружения лимитированы нынешним техническим уровнем. Более чем вероятно, что мере дальнейшего накопления знаний окажется, что наблюдаемая закономерность кажущаяся (выборка слишком маленькая и неполная), или что более вероятно, распределение орбит планет зависит от куда более сложных факторов.