Долгосрочная жидкая вода возможна и на планетах, не похожих на Землю?
Ученые из Университета Берна и Университета Цюриха (члены Национального центра компетенций в исследованиях PlanetS) в исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, сообщают, что благоприятные условия для существования жидкой воды могут сохраняться миллиарды лет на планетах, которые мало напоминают Землю.
Первичные атмосферы как парниковые "одеяла"
"Одна из причин, по которой вода может быть жидкой на Земле, — это её атмосфера. Своим естественным парниковым эффектом она улавливает ровно столько тепла, чтобы создать условия для океанов", — объясняет соавтор исследования Равит Хеллед, профессор теоретической астрофизики Университета Цюриха.
Однако Земля в начале своей истории имела другую, первичную атмосферу, состоявшую в основном из водорода (H) и гелия (He), которую со временем потеряла. Более массивные планеты могут удерживать такие массивные первичные атмосферы практически неограниченно долго, и они также могут создавать мощный парниковый эффект.
Моделирование условий для воды
Команда смоделировала развитие множества планет на протяжении миллиардов лет, учитывая свойства их атмосфер, интенсивность излучения их звезд и внутреннее геотермальное тепло планеты, которое для планет с массивной атмосферой может играть ключевую роль.
Результаты показали:
Во многих случаях первичные атмосферы теряются из-за интенсивного излучения звезды, особенно у близких к ней планет.
Но там, где атмосферы сохраняются, могут возникнуть условия для жидкой воды.
Если к поверхности поступает достаточно геотермального тепла, излучение звезды (даже подобной Солнцу) не является необходимым для существования жидкой воды на поверхности.
Эти условия могут сохраняться очень долго — до десятков миллиардов лет.
Расширение горизонта поиска внеземной жизни
"Это может удивить, поскольку астрономы обычно ожидают жидкую воду в "обитаемой зоне" — регионах вокруг звезды с подходящим количеством излучения", — отмечает соавтор Кристоф Мордазини, профессор Университета Берна.
Поскольку наличие жидкой воды — вероятное условие для жизни, это открытие значительно расширяет горизонт для поиска внеземных жизненных форм. Жизнь потенциально могла бы возникнуть даже на свободно летающих планетах, не обращающихся вокруг звезды.
Однако авторы призывают к осторожности:
- Неизвестно, насколько распространены планеты с нужным количеством атмосферы.
- Неясно, насколько вероятно возникновение жизни в такой экзотической среде.
- Тем не менее, работа показывает, что "землецентричное" представление о планете, пригодной для жизни, может быть слишком узким.