Астрофізики показали, що в позбавленому важких елементів раннього Всесвіту могли утворитися планети, що складаються з сполук вуглецю і підходять для зародження життя.
Питання про те, коли і де під час еволюції Всесвіту утворилися перші планетні системи, дуже важливе для розуміння виникнення життя. Наша Земля складається головним чином з силікатних порід і залізного ядра. У невеликій кількості присутні й інші важкі елементи. Земні живі організми містять вуглець і кисень. Але все це виникло лише на досить пізньому етапі еволюції Всесвіту. На самому початку вона складалася з водню і гелію і не містила більш важких елементів. За сучасними уявленнями перші зірки виникли вже через 100 мільйонів років після Великого вибуху. Ці недовговічні масивні зірки першого покоління в результаті вибухнули як наднові і збагатили міжзоряне середовище важкими елементами, синтезованими в їх ядрах, в першу чергу вуглецем. Отримане середовище було ще бідне металами. Їх частка зросте в результаті діяльності зірок наступних поколінь.
Планети утворюються в результаті осадження речовини (аккреції) на початковий зародок завдяки силі гравітації. Наявність важких елементів необхідна не тільки для формування пилових частинок, які служать будівельними цеглинками, але і для забезпечення досить великого терміну життя протозоряного диска, щоб пилинки виросли і злиплися, утворивши планетезималь, який в майбутньому перетвориться на планету.
Дослідники з Кембріджа показали, що в бідному важкими елементами раннього Всесвіту, могли сформуватися вуглецеві планети, що складаються з графіту, карбидів і навіть алмазів, замість земних силікатів. Вони промоделювали різні варіанти їх складу. Можливими виявилися навіть планети, утворені виключно вуглецем і карбидом кремнію. Наявність на таких планетах вуглецю, водню та кисню створює сприятливі умови для виникнення життя. Можливо, саме цей етап еволюції Всесвітом став для життя стартовим. Стаття з результатами їх роботи прийнята до друку в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Препринт статті доступний онлайн на сайті Arxiv.org.
У пошуку підтвердження своєї гіпотези дослідники звернули увагу на так звані вуглецеві зірки. Це старі зірки, як правило, червоні гіганти, бідні металами, але багаті вуглецем і киснем. Зокрема, вони містять заліза в сто тисяч разів менше, ніж наше Сонце. Такі зірки містять більше вуглецю, ніж можна було б очікувати зі звичайної зіркової еволюції. Це означає, що вони сформувалися ще до того, як міжзоряне середовище було збагачено важкими елементами. Слід очікувати, що і в складі планетної речовини біля них переважатиме вуглець. Так що саме там треба шукати вуглецеві планети, які, можливо, дали початок життю.
З великої відстані вуглецеві планети важко відрізнити від планет подібних Землі. Їх маси і розміри будуть аналогічні. Тут астрономам має допомогти вивчення їх атмосфер. Ці незвичайні світи повинні бути оповиті окисом вуглецю і метану.
За матеріалами Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики