Земля Похожа На - Может Ли Животная Жизнь Развиваться На Планетах Trappist-1?

Последние новости сообщил открытие трех «землеподобных» планет в системе TRAPPIST-1. Это интересно, потому что звезда представляет собой небольшой холодный красный карлик размером с Юпитер. Три планеты в обитаемой зоне приливно-зависимы и имеют размер примерно с Землю, могут иметь атмосферу и получать в 2–4 раза больше радиации, чем Земля получает от Солнца. (Подробнее из Сайт ТРАППИСТ-1.)

Предположим, ради этого вопроса, что присутствуют и атмосфера, и вода, насколько развитыми могут стать местные формы жизни? Возможно ли развитие животного мира? Если да, то какого типа? Сочетание высокой радиации и тусклого света (особенно если из-за приливного замка жизнеспособна только сумеречная полоса) не звук Мне особенно благоприятствует животная жизнь, но я не эксперт.

#землеподобные #фауна #звезды

Как я уверен, вы знаете, около TRAPPIST-1 недавно были открыты еще четыре экзопланеты (Гиллон и др. (2017)), в результате чего их общее количество достигло семи — все, что удивительно, предположительно скалистые и близкие к обитаемой зоне звезды. Конечно, недавно были проведены исследования об обитаемой зоне системы и о том, может ли какая-либо из экзопланет вокруг нее содержать жизнь, и поэтому я полагаю, что мог бы также написать ответ, принимая во внимание некоторую новую информацию, которую мы имеем.

Вот таблица соответствующей информации о семи экзопланетах (из Grimm et al. (2018)):

$$\begin{массив}{|c|c|c|} \hline \text{Экзопланета} & \text{Масса }(M_{\oplus}) & \text{Большая полуось }(10^{-2}\text{AU})\\\hline \text{b} & 1,017^{+0,154}_{-0,143} и 1,15\\

\hline \text{c} & 1,156^{+0,142}_{-0,131} & 1,58\\

\hline \text{d} & 0,297^{+0,039}_{-0,035} & 2,23\\

\hline \text{e} & 0,772^{+0,079}_{-0,075} & 2,93\\

\hline \text{f} & 0,934^{+0,080}_{-0,078} & 3,85\\

\hline \text{g} & 1,148^{+0,098}_{-0,095} & 4,69\\ \hline \text{h} & ​​0,331^{+0,056}_{-0,049} & 6,19\\ \hline

\end{array}$$Эти данные намного лучше, чем первоначальные измерения Gillon et al. Что касается моделей обитаемой зоны, я собираюсь посмотреть

Болмонт и др. (2017)

. Во-первых, взгляните на рисунок 1b, который моделирует обитаемую зону, предполагая, что масса TRAPPIST-1 составляет около $0,08M_{\odot}$. Я нарисовал зеленую линию на отметке ~500 миллионов лет, что примерно соответствует возрасту системы: Это означает, что обитаемая зона в настоящее время составляет примерно от $2\times10^{-2}$ а.е. до $4\times10^{-2}$ а.е. Это поместило бы экзопланеты от d до f в зону обитаемости на данный момент, причем c и g тоже были бы достойными кандидатами. В течение следующих ~500 миллионов лет обитаемая зона изменится и примерно выровняется, варьируясь от $1\times10^{-2}$ а.е. до $3\times10^{-2}$ а.е., охватывая от b до e. Таким образом, мы видим, что обитаемая зона со временем меняется, как и в случае со всеми звездами, и поэтому ответ на ваш вопрос частично зависит от того, как долго каждая планета проведет в обитаемой зоне. Эти же авторы приводят графики потери водорода (важного компонента для рекомбинации воды) и времени пребывания в зоне обитаемости для звезд с массой $0,01$-$0,01M_{\odot}$, масс экзопланет $0,1$, $1,0$ и $5,0. M_{\oplus}$ и различные светимости:

Я взгляну на вторую панель в правом столбце, предполагая, что это каменистая экзопланета с массой $\sim1.0M_{\oplus}$. Я обозначил большие полуоси экзопланет от b до g и нарисовал рамку от $M_*=0.071M_{\odot}$ до $M_*=0.80M_{\odot}$, нижней половины массы. диапазон для TRAPPIST-1: Из этого следует, что TRAPPIST-1d и TRAPPIST-1e должны находиться в обитаемой зоне какое-то время, по крайней мере $10^9$ лет, а возможно, и в несколько раз больше. TRAPPIST-1f может прожить от $\sim5\time10^8$ лет до $10^9$ лет, хотя TRAPPIST-1g, вероятно, проведет там минимальное время, если вообще какое-то значительное время. происходит на Земле, и уровень кислорода в атмосфере Земли резко возрастает. Жизнь, вероятно, уже существует на суше, и в конечном итоге атмосферный кислород поможет сделать дыхание возможным. Животные – даже многоклеточная жизнь – еще далеко.

Если предположить, что эволюционная траектория подобна земной, на TRAPPIST-1e в течение нескольких миллиардов лет не появится животная жизнь, но я думаю, что если там зародится жизнь, вы увидите некоторых животных. На TRAPPIST-1b и TRAPPIT-1c это может занять больше времени, если там мало воды, что, по общему мнению, приводит к зарождению жизни в океанах (хотя, очевидно, жизнь могла бы пойти по другим путям; я предполагаю, что земной путь жизнь). TRAPPIST-1d может действовать аналогично TRAPPIST-1e, хотя более низкая гравитация может изменить то, какие типы животной жизни возникают, если они когда-либо произойдут (см. Как гравитация влияет на эволюцию жизни?); нечто подобное может произойти и с TRAPPIST-1f. TRAPPIST-1g и TRAPPIST-1h, вероятно, не увидят значительной эволюции животной жизни; они просто не будут проводить достаточно времени в обитаемой зоне.

Итак, чтобы ответить на ваши вопросы

насколько развитыми могут стать местные формы жизни? Возможно ли развитие животного мира?

Они могут стать довольно продвинутыми, если вы выберете правильную планету (d, e или f, мой лучший выбор — e). Разумная жизнь возможна, хотя и не гарантирована.

Мое внимание было обращено на то, что недавние симуляции (Волк (2017)) также предполагают, что TRAPPIST-1e — лучший выбор для жизни. Я еще не читал газету, но рад слышать, что, возможно, я был прав.

Учитывая, что Гидротермальные источники изобилуют животной жизнью, в абсолютной темноте, в условиях, которые откровенно враждебны большей части поверхностной жизни (особенно полное отсутствие воздух), в настоящее время нет информации о TRAPPIST-1, которая исключала бы развитую жизнь животных.

Цитата из Википедии, в которой перечислены некоторые примеры жизни в Гидротермальных источниках, выделена жирным шрифтом шахта:

Сообщества гидротермальных жерл способны выдержать такое огромное количество

жизнь, потому что жерлые организмы зависят от хемосинтезирующих бактерий еда. Вода гидротермального источника богата растворенными веществами. минералов и поддерживает большую популяцию хемоавтотрофных бактерий. Эти бактерии используют соединения серы, особенно сероводород. , химическое вещество, высокотоксичное для большинства известных организмов, с образованием органических, , вещества в процессе хемосинтеза., Сформированная таким образом экосистема зависит от дальнейшего существования гидротермальное жерло как основной источник энергии, отличающееся, , от большей части поверхностной жизни на Земле, которая основана на солнечной энергии. Однако, хотя часто говорят, что эти сообщества существуют независимо от Солнца, некоторые организмы фактически зависят, , на кислород, вырабатываемый фотосинтезирующими организмами, а другие анаэробный. хемосинтезирующие бактериипревратиться в толстый коврик, привлекающий других

организмы, такие какамфиподы