Черная дыра в центре Галактики может помочь зарождению жизни: новое исследование
В центре большинства крупных галактик, включая нашу, засела сверхмассивная черная дыра. Она поглощает из окрестностей материю, интенсивно излучая в широком диапазоне. Активное галактическое ядро (АЯГ) — явно не самая подходящая для процветания жизни среда.
Однако именно АЯГ могут способствовать развитию жизни — таковы парадоксальные выводы авторов новой статьи в The Astrophysical Journal.
Это исследование стало, по всей видимости, первым, в котором с помощью компьютерного моделирования были оценены последствия ультрафиолетового излучения АЯГ на атмосферу планеты и его влияние на жизнь — они, как оказалось, сильно разнятся в зависимости от близости планеты к источнику излучения и стадии развития жизни.
«Как только жизнь появляется и насыщает атмосферу кислородом, радиация становится менее разрушительной и, возможно, даже полезной. Преодолев этот барьер, планета становится более устойчивой к ультрафиолетовому излучению и защищенной от потенциальных событий вымирания», — объяснила ведущий автор исследования Кендалл Сиппи из Дартмутского колледжа в США.
Ученые смоделировали воздействие излучения АЯГ не только на Землю, но и на похожие нее планеты с различным составом атмосферы, и обнаружили, что если кислород уже есть, радиация запускает химические реакции, которые приводят к увеличению защитного озонового слоя планеты. Чем больше кислорода в атмосфере, тем сильнее эффект.
Высокоэнергетический свет легко взаимодействует с кислородом, разделяя молекулу на отдельные атомы, которые затем соединяются, образуя озон. По мере накопления O3 в верхних слоях атмосферы он отражает все больше опасного излучения обратно в космос. Благоприятный климат Земли обязан похожему процессу, который произошел около двух миллиардов лет назад с появлением первых микроорганизмов, вырабатывающих кислород.
«Если жизнь способна быстро насытить атмосферу планеты кислородом, озон может помочь регулировать состав атмосферы, благоприятствуя подходящим для жизни условиям», — добавил соавтор исследования Джейк Игер-Нэш из Университета Виктории в Канаде.
В реальности Земля слишком далеко от ядра Галактики, и даже если бы оно было активным — то вряд ли повлияло бы на биологические процессы на нашей планете. Ученые захотели посмотреть, что было бы, если бы мы были ближе к черной дыре Стрелец A* — и, соответственно, подвергались в миллиарды раз более сильной радиации.
Как оказалось, это зависит от изначального содержания кислорода. Абсолютно лишенная его атмосфера архейской эры исключила бы любую жизнь вблизи источника излучения, а при современной концентрации — наоборот, способствовала бы образованию озонового слоя.
«При современных уровнях кислорода это заняло бы несколько дней, что, надеюсь, означало бы, что жизнь могла бы выжить, — резюмировал Игер-Нэш. — Мы были удивлены тем, насколько быстро реагировал уровень озона».
