Юрій Уланович
Обителлю життя може слугувати геть не кожна планета. Відповідь на питання про інші населені світи зводиться переважно і до відповіді на питання про те, чи існують навколо інших зірок планетні системи, подібні до сонячних.
Планетні системи
Напрацьовані сучасною астрономією дані відносно походження Землі та сонячної системи свідчать про те, що утворення планетних систем з холодного газо-пилового середовища являє собою цілком закономірний етап у розвитку деяких класів зірок. Таким чином, планетні системи повинні бути широко розповсюджені у Всесвіті. Та якщо в деяких зірок існують темні холодні супутники – планети, то як їх виявити?
Навіть найближчі зірки настільки далеко від нас, що під час спостереження у найпотужніші телескопи виглядають точками
Годі й казати, що такі небесні тіла, як планети, котрі мають набагато менший, порівняно із зірками, розмір. І світять вони слабким, віддзеркаленим світлом своїх сонць. Виявити такі планети за допомогою звичайних оптичних спостережень практично неможливо.
Разом із тим, науковці встановили, що деякі зірки рухаються у просторі за складними хвилеподібними траєкторіями. Розрахунки, проведені астрономами, показали, що це явище можна пояснити лише тяжінням з боку темних, планетоподібних супутників, які обертаються навколо таких зірок. Однак виявити подібні коливання надзвичайно складно, та наразі вдалося спостерігати їх тільки в деяких зірок, причому значна частина цих спостережень потребує подальшої ретельної перевірки.
Гарячі блакитні зірки
Все ж існують і зірки, стосовно яких це завдання було вирішено доволі точно. Так, свого часу ретельний аналіз 129 фотопластинок дозволив астроному О.М. Дейчу не лише підтвердити існування темного супутника та зірки 61-ї Лебідя, але і визначити його масу. Як виявилося, вона дорівнює 0,02 від маси Сонця. У далекому 1963 р. ще менший супутник був виявлений навколо так званої летючої зірки Баріарда. Його маса становить 0,0015 від сонячної маси, тобто це тіло за своєю масою всього лише у 1,5 разів більше за Юпітер.
Однак якщо ми наразі не маємо можливості визначити для кожної зірки окремо, чи існує навколо неї планетна система, то чи можна хоча б приблизно оцінити загальну кількість зірок, які мають планети?
Така можливість є. Сучасна астрономія встановила, що всі зірки, в тому числі й наше Сонце, обертаються навколо своїх осей, причому з різними швидкостями. Найбільш швидко обертаються гарячі блакитні зірки, а зі зниженням температури зірок швидкість їх обертання поступово зменшується. У зірок з температурою близько 6500° вона знижується дуже різко. Якщо екваторіальні області на поверхні гарячих блакитних зірок переміщуються зі швидкістю близько 300-400 км/сек, то швидкість обертання Сонця (поверхнева температура якого становить близько 6000°) на екваторі досягає всього лише 2-3 км/сек.
Таким чином, за швидкістю обертання всі зірки можна поділити на дві групи – такі, що обертаються швидко й такі, що обертаються повільно. При цьому зірки першої групи обертаються приблизно у 50 разів швидше, ніж зірки другої групи.
Запас обертання
Чи же можна пояснити наявність цих двох груп? Будь-яка система тіл, які обертаються навколо певного центру, наділена так званим моментом кількості руху, або, висловлюючись образно, запасом обертання, який тим чи іншим чином розподілений між її членами. В сонячній системі приблизно 98% запасу обертання припадає на частку планет і тільки 2% на частку самого Сонця. Та в будь-якій замкненій механічній системі тіл, якою є і наша сонячна система, діє закон збереження загального запасу обертання. Згідно із цим законом, запас обертання може як завгодно розподілятися між тілами системи, однак його загальна кількість завжди повинна залишатися незмінною.
Уявімо собі на хвилину, що всі планети сонячної системи приєдналися б до Сонця і принесли із собою весь той запас обертання, який вони мають. Тоді Сонце стало б обертатися значно швидше, як раз приблизно у 50 разів скоріше, ніж у теперішній час. Таким чином, Сонце, приєднавши до себе всі свої планети, перейшло б до групи тих зірок, які обертаються швидко.
У зв’язку із цим постає припущення про те, що молоде і самотнє Сонце оберталося з набагато більшою швидкістю, ніж у наш час. Але, коли навколо нього з’явилися планети, воно передало їм значну частину свого запасу обертання. Цілком можливо, що подібним перерозподілом запасу обертання пояснюється й повільне обертання багатьох інших зірок.
Слід зазначити, що серед зірок, які розташовані в тій самій частині нашої Галактики, як і Сонце, то значна їх частина, якщо не більшість, як раз належать до тієї групи зірок, що обертаються повільно. Й тому немає нічого неймовірного в тому, що нас оточує багато планетних систем. Усього ж у Галактиці, принаймні, кілька мільярдів зірок мають планети.
Чи є на інших планетах умови для життя?
Передусім, планета повинна знаходитися в тепловому поясі життя даної планетної системи, тобто не надто близько й не надто далеко від своєї зірки. Та оскільки до складу кожної з планетних систем входить кілька планет, можна очікувати, що принаймні одна чи дві з них потрапляють у тепловий пояс життя.
Є ще одна важлива умова: планета не повинна бути надто великою чи надто маленькою. Гігантські планети мають водневі атмосфери, що виключають можливість появи життя. Прикладом таких планет можуть бути Юпітер і Сатурн. Маленькі планети, подібні до Меркурія, не можуть утримувати навколо себе атмосферні оболонки. Відповідно, можливість життя на них малоймовірна.
Та й цього замало. Високоорганізоване життя може існувати лише на тих планетах, які обертаються навколо доволі старих зірок. Адже процес еволюції, від моменту зародження найпростіших форм життя до розвитку вищих форм цивілізації потребує значних проміжків часу.
Зрештою, зірка-сонце повинна мати достатньо спокійний характер. Її випромінювання, подібне до випромінювання нашого Сонця, повинне залишатися незмінним протягом мільярдів років.
Якщо врахувати всі наведені вимоги, то є підстави припустити, що в Галактиці існує, щонайменше, мільйон зірок, які мають населені планети. Звісно, не всюди життя зародилося в один і той самий час, тому слід брати до уваги те, що доволі високорозвинені цивілізації в сучасну епоху існують лише на декількох десятках тисяч планет.