В нашей галактике Млечный Путь, возможно, плавает миллиард холодных коричневых карликов — объектов во много раз массивнее Юпитера, но не настолько массивных, чтобы стать звёздами. Согласно новому исследованию, верхние слои их атмосфер обладают температурами и давлением, аналогичным условиям в верхних слоях земной атмосферы. По предположению учёных, в этих верхних слоях могут обитать микробы, дрейфующие на восходящих потоках воздуха.
Идея расширяет понятие обитаемой зоны, чтобы включить в него огромное количество миров, ранее упущенных из виду. «Вам не обязательно нужна землеподобная планета с поверхностью», — сказал Джек Йейтс (Jack Yates), планетолог из Эдинбургского университета (University of Edinburgh) в Великобритании, руководивший исследованием.
Биологи уже много десятилетий знали о микробах, дрейфующих высоко над поверхностью Земли. А в 1976 году Карл Саган (Carl Sagan) представлял себе экосистему, которая может развиться в верхних слоях Юпитера, разогретых солнечными лучами. Мог бы существовать небесный планктон: маленькие организмы, которые он назвал «синкерами». Другие организмы могут быть похожими на аэростаты «флоатерами», способными подниматься и опускаться в атмосфере, управляя внутренним давлением своего тела. Астрономы также изучали перспективы существования микробов в атмосфере из углекислого газа над негостеприимной поверхностью Венеры.
Йейтс и его коллеги применили ту же модель к типу миров, о которых Саган не знал. У некоторых холодных коричневых карликов, открытых в 2011 году, верхние слои имеют комнатную температуру или ниже, а нижние слои были бы совершенно комфортны для живых микроорганизмов. В марте 2013 года астрономы обнаружили WISE 0855-0714, коричневый карлик всего в 7 световых годах от Земли, в атмосфере которого, похоже, есть водяные облака. Йейтс и его коллеги, чтобы обновить расчёты Сагана и определить размеры, плотность и жизненные стратегии микробов, благодаря которым они могут оставаться в обитаемой области огромной атмосферы, состоящей преимущественно из газообразного водорода. Опуститесь слишком низко, и вы сваритесь или будете раздавлены. Подниметесь слишком высоко, и вы замёрзнете.
В таком мире, у небольших синкеров, похожих на микробов в атмосфере Земли или даже меньше, будет больше шансов, чем у флоатеров Сагана. Подробности исследователи сообщат в следующем выпуске The Astrophysical Journal.
Многое зависит от погоды: если на коричневых карликах восходящие ветры будут мощными, как в атмосферах газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн, более тяжёлые существа могут занять свою нишу обитания. При отсутствии солнечного света, они могут питаться химическими питательными веществами. Наблюдения холодных атмосфер коричневых карликов показывают наличие большинства ингредиентов, от которых зависит жизнь на Земле: углерод, водород, азот и кислород, хотя, возможно, там нет фосфора.
Идея умозрительна, но, по словам Дункана Форгана (Duncan Forgan), астробиолога из Сент-Эндрюсского университета (University of St Andrews) в Соединённом Королевстве, не участвовавшего в исследовании: «Она действительно открывает горизонты с точки зрения количества объектов, о которых мы могли бы потом подумать, что у них есть обитаемые зоны».
До сих пор было обнаружено лишь несколько десятков холодных коричневых карликов, хотя статистические данные свидетельствуют, что только в пределах 30 световых лет от Земли их должно быть около 10. Они должны быть готовыми мишенями для Космического телескопа имени Джеймса Уэбба, чувствительного в инфракрасной области спектра, в которой коричневые карлики излучают особенно интенсивно. После запуска в 2018 году, «Джеймс Уэбб» должен открыть нам погодные условия и состав их атмосфер, сказала Джеки Фаэрти (Jackie Faherty), астроном из Института Карнеги (Carnegie Institution for Science) в Вашингтоне, округ Колумбия.
Обнаружение признаков наличия жизни потребовало бы нахождения сильной спектральной сигнатуры продуктов жизнедеятельности микробов, таких как метан или кислород, а затем нужно будет отделить её от других процессов, объяснила Фаэрти. Также требуется модель, объясняющая, как могла возникнуть жизнь в среде, лишённой области взаимодействия воды и твёрдых пород, таких как гидротермальные жерла, в которых, как считается, на Земле зародилась жизнь. Возможно, жизнь могла бы развиться в результате химических реакций на поверхности зёрен пыли в атмосфере коричневого карлика, или она закрепилась после прибытия на упавшем астероиде.
