Учёные подсчитали, сколько планет можно впихнуть в зону обитаемости звезды
Как подковообразные орбиты нескольких планет могут эволюционировать с течением времени
Зона обитаемости — условная область в космосе, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле и будут обеспечивать существование воды в жидкой фазе. Находящиеся в этой зоне планеты (или их спутники) будут благоприятны для возникновения жизни, похожей на земную. Однако подобная зона представляет собой достаточно узкую полоску.
В нашей Солнечной системе, например, Венера находится слишком близко к Солнцу, а Марс слишком далеко, чтобы чётко попадать в обитаемую зону Солнца. Если в будущем мы станем сверхразвитым видом, мы сможем приблизить венерианскую и марсианскую орбиты к Земле, но это может вызвать некоторые проблемы. В частности если орбиты будут слишком похожи, гравитационные возмущения могут сделать все три орбиты нестабильными в течение тысяч лет, что разрушит весь смысл реорганизации нашей системы.
К счастью, существует способ, позволяющий двум мирам иметь очень похожие орбиты. Мы видим это на примере двух лун Сатурна, Эпиметея и Януса. Большую часть времени одна из них находится немного ближе к Сатурну, что означает, что она движется быстрее, пока почти не догонит другую. Затем две луны исполняют небольшой гравитационный танец, в котором внешняя луна притягивается внутрь, а внутренняя — наружу. Таким образом, две луны никогда не сталкиваются, несмотря на то, что у них, по сути, одна и та же орбита. Относительно Эпиметея Янус движется по подковообразной траектории, поэтому такие орбиты называются подковообразными.
В принципе, два землеподобных мира, вращающихся вокруг звезды, похожей на Солнце, могли бы иметь взаимные подковообразные орбиты, разделяя таким образом общую пригодную для жизни зону. Существуют примеры захвата малых тел на подковообразную орбиту с Землёй, но они, как правило, нестабильны. Орбиты становятся более стабильными, если тела имеют сходную массу.
Международная команда астрономов решила выяснить при помощи компьютерной симуляции, сколько планет теоретически может существовать в зоне обитаемости достаточно долго для появления там жизни — если, например, эти планеты решит расположить особым образом на орбите высокоразвитая цивилизация.
Учёные начали с предположения, что у всех миров масса будет сравнимой с земной, и они будут вращаться вокруг звезды, похожей на Солнце, на расстоянии 1 а.е. Они обнаружили, что с увеличением числа планет орбиты становятся более изменчивыми, но в стабильный подковообразный резонанс можно поместить до 24 землеподобных миров. При правильной настройке орбиты этих миров будут стабильными в течение миллиардов лет.
Команда пошла дальше и изучила, как такая система может выглядеть с расстояния в несколько световых лет. Если бы орбиты такой системы были выровнены так, чтобы проходить перед своей звездой с нашей точки обзора, мы могли бы обнаружить их как экзопланеты, используя транзитный метод. Такая странная система могла бы стать доказательством существования высокоразвитой цивилизации.
Вряд ли мы обнаружим такую необычную систему –, но идея интересная, и можно попытаться представить, как выглядело бы наше ночное небо, если бы оно было заполнено 23 другими Землями.
