Магнитное поле защищает нас от космических лучей, которые угрожают даже тем, кто рискнёт отправиться на Марс (где сильного магнитного поля нет). Оттого и экзопланеты без магнитного поля обречены: сложные формы жизни не выживут из-за избытка космических лучей.

Всё вышесказанное было самоочевидной банальностью до тех пор, пока Димитра Атри (Dimitra Atri) из Института Земли (США) не попытался проверить, так ли это на самом деле.

[500x375]

Действительно ли защита планетарной жизни магнитным полем вторична по отношению к толщине атмосферы? (Здесь и ниже иллюстрации NASA, EPA.)

Он поступил просто: построил модель, учитывающую уровень радиации на поверхности Земли, Марса и планет с параметрами атмосферы и магнитного поля между этими двумя телами. Напомним: на Марсе не только почти нет магнитного поля, но и атмосфера в сотню раз разрежённее, а уровень радиации от космических лучей представляет для нашего вида серьёзную угрозу.

Однако моделирование показало нечто неожиданное: «Мы обнаружили, что толщина атмосферы — куда более важный фактор для определения получаемой планетой дозы радиации [по сравнению с магнитным полем], — сообщает г-н Атри. — Если вы возьмёте Землю и полностью уберёте её магнитное поле, то уровень радиации... вырастет вдвое. Это много, но эффект тем не менее будет мал и не окажет на нас никакого влияния». Более того, если у Земли оставить её считающееся значительным магнитное поле и начать уменьшать толщину атмосферы, то уже при одной десятой от нынешнего значения доза радиации, получаемая нами, вырастет в 1 600 раз, уверяет учёный. Причём эти результаты слабо связаны с составом атмосферы, и какой бы газ в ней ни доминировал, обстрел космическим лучами изменится не более чем на несколько процентов. То есть даже не слишком богатая магнитным полем Венера защищает свою поверхность от космической радиации несравнимо лучше.

В определённом смысле это ошеломительная информация, что-то вроде 22 июня для астробиологии. Поясним: большинство звёзд Вселенной — красные карлики, они же и самые долгоживущие. Возле них же, как ожидается, располагается большинство потенциально обитаемых планет мироздания. Но одним из ключевых возражений против самой идеи их заселённости всегда оставался тезис «Нет магнитного поля — нет и развитой жизни». Чтобы быть в зоне обитаемости у красного карлика, планета должна находиться так близко от него, что будет подвергаться приливному захвату, и этот фактор вкупе с другими приводит к тому, что у неё может появиться лишь весьма слабое магнитное поле.

Кстати, вот вам ещё информация к размышлению. Недавно группа немецких учёных во всеуслышание заявила: в последний раз полюса Земли менялись местами не 780, а лишь 41 тыс. лет назад, то есть при жизни нашего биологического вида, который почему-то никак на это не отреагировал, хотя должен был: ведь при смене полюсов магнитное поле падает в двадцать раз, формально оголяя сложную жизнь перед космическими лучами. И тем не менее 250 лет при сверхслабом магнитном поле не оставили никаких проблемных следов у тогдашних Homo sapiens. Так что жизни на планетах у красных карликов если что и угрожает, то вряд ли слабость магнитного поля.

Дело в том, что, судя по доступной сегодня информации, Земля — довольно маленькая планета для себе подобных. Большинство твёрдых тел земной группы в других системах больше и обладают значительно более толстой атмосферой и гидросферой; следовательно, тамошние живые существа защищены от космических лучей не хуже нас, а может, и лучше.

[500x647]

Близкая гамма-вспышка — ещё один источник космической радиации, который может нанести серьёзный удар по жизни. Коричневые облака окислов азота должны образоваться в земной атмосфере там, где на неё обрушился бы поток гамма-излучения от такого явления.

Но есть ещё один вопрос: насколько магнитное поле важно для существования на планете океанов? Скажем, сегодняшняя модель истории Венеры утверждает, что именно из-за отсутствия магнитного поля планета потеряла свою воду, которую после фотолиза на кислород и водород солнечный ветер «по частям» выносил из атмосферы. В то же время уже давно раздаются голоса, что для реализации такого сценария, во-первых, планета должна находиться в системе с сильным звёздным ветром (большинство красных карликов его, по всей видимости, лишены), а во-вторых, центральная звезда должна давать много ультрафиолета, иначе фотолиз водяных паров в верхних слоях атмосферы будет слишком медленным для обезвоживания целой планеты. Очевидно, лишь новые исследования до конца прояснят этот вопрос.

Отчёт о работе опубликован в журнале Astrobiology (доступен полный текст).

Подготовлено по материалам Astrobiology Magazine.

http://compulenta.computerra.ru/universe/SETI/10010059/