Луч надежды: как ультрафиолетовые волны могут помочь в поиске пригодных для жизни планет

Пригодность экзопланеты для жизни можно определить по типу и длине волн ультрафиолетового излучения, исходящего от её звезды, выяснили учёные из Кембриджского университета. В ходе лабораторного эксперимента исследователи установили, что именно под воздействием УФ-лучей запускаются химические реакции, благодаря которым образуются такие важные компоненты живых клеток, как липиды, аминокислоты и нуклеотиды.

«Бульон» с цианидом

В ходе своего предыдущего исследования учёные с Туманного Альбиона выяснили, что смертельно опасный цианид входил в состав «первичного бульона» — возможного источника возникновения жизни на Земле. Примерно 3,7 млрд лет назад его химические составляющие превратились в первые формы жизни, например рибонуклеотиды — «кирпичики», из которых состоят молекулы РНК.

Согласно гипотезе экспертов, углерод, который входил в состав врезавшихся в нашу планету метеоритов, начал взаимодействовать с азотом в земной атмосфере. В результате образовался цианид водорода. Попав на поверхность планеты, это вещество вступило в реакцию с другими химическими элементами, подпитываясь ультрафиолетовым солнечным излучением. Полученные в результате химические вещества образовали строительные «кирпичики» РНК, переносившие генетическую информацию.  

Также по теме

Космический близнец: искусственный интеллект обнаружил аналог Солнечной системы

Специалисты NASA обнаружили восьмую экзопланету, вращающуюся вокруг звезды Kepler-90. Таким образом, астрономам удалось найти аналог...

В лабораторных условиях биофизики повторили сценарий возникновения жизни на Земле, воздействуя на химические вещества УФ-лампами. В результате эксперимента специалисты получили липиды, аминокислоты и нуклеотиды — важные компоненты живых клеток.

«Для начала мы измерили количество излучаемых УФ-лампой фотонов. Затем увидели, что довольно быстро из цианида водорода образовались «кирпичики» для РНК», — сообщил автор исследования Пол Риммер.

Учёные обнаружили, что звёзды приблизительно той же температуры, что и Солнце, излучают достаточное количество света для образования на поверхности экзопланет «кирпичиков» молекулы РНК. По мнению специалистов, планеты, получающие от своей звезды необходимое количество излучения, могут обладать запасами воды в жидком виде и находиться в зоне обитаемости.

Исходя из результатов исследования учёные пришли к выводу, что наиболее подходящей для колонизации экзопланетой является Kepler-452b, расположенная в созвездии Лебедь.  

Механизмы эволюции

Российские эксперты высоко оценили результаты исследования своих британских коллег, подчеркнув, что именно солнечная радиация сыграла важную роль в эволюции земной жизни.

«Звёзды типа Солнца обладают приблизительно одинаковой силой УФ-излучения. Если атмосфера экзопланет похожа на земную, то она пропускает ультрафиолетовые лучи, которые помогают запустить химические реакции на поверхности космического тела. В ходе дальнейшей эволюции земной жизни радиация также играла большую роль. Благодаря её частицам в результате копирования ДНК возникали «сбои» — основные механизмы эволюции», — сообщил в интервью RT научный сотрудник ГАИШ МГУ Михаил Кузнецов.

Также эксперт подчеркнул, что радиация может выполнять как положительную, так и отрицательную функцию. Если планета находится слишком близко к звезде, то вспышки, напоминающие солнечные, окажутся губительны для жизни. Кроме того, избыток высокоэнергичного излучения может разрушить важные для жизни молекулы. Так, слишком активные УФ-лучи ионизируют атмосферные газы, отрывая от них электроны. В результате планеты постепенно лишаются атмосферы. Чтобы этого не произошло, атмосфера таких космических тел должна быть полностью аналогична земной.  

• Планеты звезды TRAPPIST-1 © European Space Observatory

Кузнецов подчеркнул, что экзопланеты перспективнее всего искать у красных карликов — самого распространённого класса окружающих нас звёзд. Но исходящий от этих объектов свет довольно тусклый, поэтому планетам их систем необходимо находиться близко к своей звезде, чтобы обладать необходимой для зарождения жизни температурой. Так, одной из самых удивительных подобных систем является TRAPPIST-1. Вокруг этого красного карлика обращаются семь экзопланет, четыре из которых находятся в зоне обитаемости. Вопрос об их потенциальной пригодности для жизни пока остаётся предметом споров.

«Безусловно, для зарождения сложных молекул на экзопланете необходимо высокоэнергетическое излучение. В некоторой степени мы уже готовы переселиться на экзопланеты и там защитить собственную биосферу от радиации и излучения. Можно с уверенностью сказать, что будущим поколениям удастся освоить другие планеты», — заключил Кузнецов.