В нашем поиске экзопланет мы обнаружили более трех десятков потенциально обитаемых миров. Подсчитано, что только в нашей галактике существует от 8 до 20 миллиардов потенциально обитаемых, похожих на Землю миров. Но существует большая разница между потенциально пригодными для жизни и действительно пригодными для жизни планетами, и ученые начинают сужать их определения. Классическое определение потенциально обитаемого мира - это скалистая планета, которая может поддерживать жидкую воду на своей поверхности. Это означает, что у неё достаточно плотная атмосфера, и её расстояние от звезды находится в так называемой обитаемой зоне.
Во многих отношениях это простое определение является слишком широким и слишком узким. Жидкая вода считается определяющим фактором, потому что она занимает центральное место в жизни на Земле. Могут быть другие формы жизни, которые не требуют жидкости. Спутник Сатурна Титан имеет море жидкого метана, и некоторые исследователи изучили, как метан может играть роль в чужеродных клетках, аналогично роли воды в земной жизни. Даже если мы ограничиваем жизнь, чтобы быть подобными Земле, пребывание экзопланеты вне обитаемой зоне вовсе не означает, что на её поверхности не может быть жидкой воды. Юпитер находится далеко за пределами этой зоны, но под ледяной поверхностью его двух спутников тоже находится жидкая вода.
В то же время пребывания в зоне обитаемости недостаточно. В обитаемой зоне Солнца есть три каменистых планеты, но Венера является токсичным парниковым миром, и хотя у Марса может быть примитивная жизнь, он вряд ли является богатым Эдемом Земли. И у Венеры, и у Марса в молодости была жидкая вода на поверхности. Жизнь, возможно, получила и была на них, но не смогла прожить достаточно долго.
Даже если мы просто рассмотрим обитаемую зону звезды, это ничего не говорит о стабильности самой звезды. Большинство потенциально обитаемых миров вращаются вокруг маленьких звезд красных карликов, поскольку они составляют почти 75% всех звезд. Красные карлики намного холоднее нашего Солнца, поэтому их обитаемые зоны очень близки к звезде. Но красные карлики часто проходят периоды, когда они испускают огромные звездные вспышки и вспышки рентгеновских лучей. Это, вероятно, лишит потенциально обитаемые планеты их атмосфер.
Все это дает астрономам много пищи для размышлений, но для биологов все сводится к липидам. Липиды состоят из жирных кислот, и они образуют строительные блоки клеточных мембран. Чтобы клетки функционировали, клеточные мембраны должны быть проницаемыми, а проницаемость зависит от состава и давления атмосферы. Недавно в статье «Scientific Reports» была исследована эта взаимосвязь и ее влияние на обитаемость.
В статье рассматриваются пределы допуска растворимости в липидах углекислого газа и азота. Основываясь на данных анестезии и подводного плавания, он устанавливает предел в 0,1 бар для углекислого газа и 2 бар для азота. Этот предел сужает обитаемую зону для звезд, особенно в более холодном диапазоне. Для нашей Солнечной системы это выводит Марс и Венеру за пределы зоны. Уменьшение является наиболее значительным для звезд красного карлика. Хотя красные карлики встречаются часто, у них может быть гораздо меньше шансов укрыть жизнь. Следует подчеркнуть, что это все еще основано на том, что мы знаем о жизни на Земле. Но это важное исследование. Число известных экзопланет растет в геометрической прогрессии, и подобные исследования помогут нам сузить кандидатов, где бы жизнь могла существовать.
