Ученые оценили вероятность распространения жизни по галактике
Чилийские, южнокорейские и французские исследователи изучили, как органические соединения могут перемещаться между разными звездными системами, использовав для этого модель галактики, похожей на Млечный Путь. Речь идет о гипотетическом явлении — панспермии, возможности переноса живых организмов, зародышей, спор или каких-то простейших соединений, необходимых для жизни, от одного космического объекта к другому — как в пределах одной звездной системы, так и к другим звездам, например, вместе с метеоритами, астероидами или кометами. Статья опубликована на сайте электронных препринтов arXiv.org. От ответа на вопрос о возможности и распространенности панспермии зависят оценки количества обитаемых миров во Вселенной, ведь зародившись хотя бы однажды в одном месте, жизнь сможет распространяться по галактике, попадая на все планеты, где существуют подходящие для ее развития условия. Некоторые из простейших органических соединений уже обнаружены на кометах и в других местах в открытом космосе. Метеориты, попавшие с Марса, неоднократно находили на Земле. Сравнительно недавно были найдены первые межзвездные объекты, комета Борисова и астероид Оумуамуа, прибывшие к там из других звездных систем. Теперь ведущий автор работы Рафаэль Гобат из Физического института при Католическом университете в Вальпараисо (Чили) и его коллеги попытались оценить вероятность и распространенность этого явления в масштабах галактики. Они воспользовались McMaster Unbiased Galaxy Simulations (MUGS) — набором из 16 смоделированных галактик, созданных исследователями в начале 2000-х годов, — и рассмотрели модифицированную галактику массой чуть больше Млечного Пути. Модель учитывает вариации минимальной и максимальной массы звезд, долю тяжелых элементов, содержащихся в той или иной звезде, историю их формирования, внутренние и внешние диапазоны зон обитаемости и другие параметры, а также влияние вспышек сверхновых на жизнеспособность миров и особенности существования жизни вблизи центра галактики — в самых густонаселенных звездами регионах. Именно в ядре галактики и в ее галактическом балдже (центральном вздутии) содержится большинство потенциально обитаемых планет, однако здесь же вспыхивают и наиболее смертоносные сверхновые. Более высокая плотность звезд в ядре (3-13 тыс. световых лет) означает, что каждая пригодная для жизни планета имеет больше шансов попасть под вспышку сверхновой и стать стерильной. По мнению авторов, более высокая степень металличности в ядре галактики (то есть концентрации более тяжелых элементов) также снижает шансы на присутствие жизни. Все это делает центральный регион не лучшим местом для панспермии. Довольно высока концентрация звезд также и в спиральных рукавах галактики, как и частота вспышек сверхновых, хотя они не влияют столь же смертоносным образом на жизнь, как в балдже. Значительно меньше звезд в галактическом диске в целом и в разреженном ореоле галактики. Исследование показало, что панспермия по крайней мере возможна, хотя однозначного ответа на этот вопрос до сих пор нет. Обнаружено также, что вероятность доставки органических соединений от звезды к звезде (со скоростью 10 км/с) падает с удалением от галактического центра, однако вероятность возникновения и сохранения жизни у отдельных звезд при этом растет. Впрочем, этот параметр не сильно варьирует в пределах всей галактики, тогда как вероятность панспермии падает на несколько порядков при удалении от центра. Наконец, было обнаружено, что панспермия все же менее эффективна, чем эволюция жизни в местах ее появления, хотя с точностью определить это количественно пока не представляется возможным. В заключении авторы указывают на несколько недостатков в своей работе: это пока невыясненные параметры, например, доля успешного захвата спор целевыми планетами, связь между обитаемостью и наличием жизни, типичная скорость межзвездных объектов и вероятность сохранения при перелетах межзвездных органических соединений с исходных планет. В результате всего этого полученные результаты нужно считать скорее качественными, чем количественными. К тому же реальный Млечный Путь нужно рассматривать в динамике, он меняется, тогда как смоделированная галактика рассматривалась в предположении, что процессы панспермии на общей шкале жизни галактик занимают пренебрежимо малые отрезки времени.
