Представьте себе планету — каменистую, размером с Землю, вращающуюся вокруг далёкой звезды. На первый взгляд, она кажется почти близнецом нашего мира. Но внутри у неё нет железного сердца — нет того раскалённого ядра, которое порождает магнитный щит, укрывающий всё живое от смертоносной космической радиации. Именно о таких «безъядерных» планетах рассказали исследователи из Массачусетского технологического института, и их выводы заставляют по-новому взглянуть на поиски жизни во Вселенной.

Как устроена «нормальная» скалистая планета

До недавнего времени астрономы придерживались чёткой модели: любое твёрдое небесное тело, сложенное из скальных пород, имеет три основных слоя. Сверху — твёрдая кора, под ней — вязкая мантия, а в центре — ядро, либо твёрдое, либо расплавленное, но обязательно богатое железом. В нашей Солнечной системе такая структура возникла на заре её формирования. Молодые планеты сталкивались с огромными астероидами, внутри них распадались радиоактивные изотопы — всё это разогревало недра, заставляя более плотный материал опускаться к центру, создавая металлическое ядро.

Однако в астрономическом сообществе давно зрела мысль: а что, если где-то в космосе существуют скалистые планеты, устроенные иначе — вовсе без ядра? Споры велись, но убедительного объяснения, как такое вообще могло получиться, не было. И вот команда из MIT предложила сразу два сценария, которые, по их мнению, способны породить подобные аномальные миры. Их работа была принята к публикации в журнал Astrophysical Journal.

Вода как разрушитель железного сердца

Первый сценарий переносит нас в холодные, далёкие от родительской звезды области, где вода существует в виде льда. Если планета формируется в такой богатой водой среде, железо, которое в обычных условиях должно опуститься к центру, вступает в химическую реакцию с водой. Образуется оксид — попросту ржавчина, — причём происходит это быстрее, чем тяжёлый металл успевает «утонуть» в недрах. В итоге планета оказывается лишённой свободного металлического железа, которое могло бы собраться в ядро. Железо как бы расходуется на ржавчину, и сердцевина остаётся пустой.

Вторая гипотеза предполагает, что некоторые планеты изначально рождаются из уже окисленных материалов — то есть таких, где железо с самого начала связано в соединениях и не может выделиться в чистом виде. Косвенным подтверждением этой идеи служат метеориты, в которых нет металлического железа, зато много гидроксогрупп — «остатков» молекул воды. Такие небесные камни словно намекают: да, в протопланетном диске могли существовать области, где железо было химически «заперто» и не участвовало в формировании ядра.

Почему без ядра нет жизни

Какое бы объяснение ни оказалось верным, итог для планеты один: она не может создать вокруг себя магнитное поле. А без него, как подчёркивают учёные, планета непригодна для земных форм жизни. Магнитное поле — это невидимый щит, который отклоняет заряженные частицы звёздного ветра и космические лучи. У Земли этот щит простирается в космос примерно на 58 тысяч километров. Без него атмосфера была бы постепенно «сдута» излучением, а поверхность подвергалась бы постоянной бомбардировке частицами, губительными для ДНК.

Любопытно, что даже наше собственное магнитное поле, по данным современных исследований, в последние месяцы претерпевает значительные изменения. Учёные заявляют, что это может свидетельствовать о его ослаблении. Пока это не повод для паники — поле Земли переживало колебания и инверсии множество раз за свою историю, — но сам факт напоминает, насколько хрупкой может быть защита, которую мы привыкли считать чем-то само собой разумеющимся.

Что это значит для поисков жизни

Работа астрономов из MIT заставляет задуматься: быть может, множество планет, которые мы считаем потенциально обитаемыми только потому, что они находятся в «зоне Златовласки» и имеют твёрдую поверхность, на самом деле — безжизненные пустыни. Если у них нет ядра, нет и магнитного поля, а значит, даже при наличии воды и подходящей температуры жизнь там вряд ли могла зародиться. Вода сама по себе не гарантирует жизнь, как показали недавние исследования. Это сужает круг кандидатов для поиска внеземных цивилизаций и заставляет внимательнее присматриваться не только к размеру и орбите экзопланет, но и к их внутреннему устройству — которое, увы, пока почти невозможно измерить напрямую.

В каком-то смысле эта история перекликается с давним наблюдением Адама Смита, которое, пусть и вырванное из контекста, звучит почти пророчески: «В действительности Бог на стороне самых больших банковских...». Только здесь «Бог» — это сама природа, а её «банковские счета» — это запасы металлического железа в недрах юной планеты. Если счёт пуст, чуда жизни не случится. И, пожалуй, это заставляет задуматься о том, насколько уникальным может быть наш собственный мир с его горячим железным сердцем, которое бьётся глубоко под ногами и незримо оберегает всё, что мы знаем и любим.