Водні екзопланети виявилися здатні підтримувати стабільний клімат

Деякі водні світи - екзопланети, чия поверхня повністю покрита океаном - можуть бути потенційно придатні для життя, говориться в статті, опублікованій в журналі Astrophysical Journal. Незважаючи на те, що на них не працює звичний для Землі геохімічний цикл, вони все одно можуть підтримувати стабільний клімат, інформує Ukr.Media.

З появою нових, досконаліших телескопів астрономи відкривають все більше планет, зовсім не схожих на нашу. І незважаючи на те, що зазвичай при пошуках небесних тіл, потенційно придатних для існування живих організмів, вчені шукають аналоги Землі, дослідники не виключають існування життя на інших типах планет.

Деякі дослідники вважають планету, потенційно придатну для зародження життя, якщо вона може підтримувати існування рідкої води на поверхні з температурою менше 450 кельвінів протягом 10 мільйонів років - часу, достатньої для біологічної макроеволюції. За таких умов можливі два механізми: підтримання клімату на планеті завдяки геохімічними циклами і без нього. За першим принципом працює наша планета (карбонатно-силікатний цикл). Циркулюючі в її атмосфері гази потрапляють в породи, охолоджуючи Землю, а потім вивільняються через вулкани, знову нагріваючи її. Однак на планетах, де більша частина поверхні покрита океаном, таке неможливо. Чи означає це, що на них не зможе зародитися життя?

Щоб знайти відповідь на це питання, астрономи Едвін Кайт (Edwin Kite) із Чиказького університету і Ерік Форд (Eric Ford) з Університету штату Пенсільванія провели комп'ютерну симуляцію еволюції водних світів. Дослідники дивилися, наскільки стійким буде клімат на тисячах випадково згенерованих планет, що обертаються навколо зірок, схожих на Сонце, а потім визначали ключові характеристики, які дозволяють небесному тілу підтримувати відповідну для життя температуру води більше мільярда років.

Аналіз показав, що існує три важливих параметри: початкова кількість води на планеті, співвідношення атомів вуглецю і катіонів і співвідношення атомів вуглецю і водню. Коли глибина океану зростає, довгострокова атмосферно-літосферна циркуляція перемикається з активного в «приглушений» режим. Тиск на дні океану пригнічує плавлення гірських порід, і, як результат, атмосферно-літосферну циркуляцію, що дозволяє підтримувати населеність планети в незалежному режимі. Крім того, щоб зберігати стабільний клімат більше мільярда років, необхідно, щоб співвідношення катіони / вуглець дорівнювало одиниці, так як надлишок катіонів «затягує» вуглець з атмосфери в океан, а світи з невеликим вмістом цієї речовини в атмосфері не можуть існувати довго. Вуглецево-водневий баланс, у свою чергу, важливий через те, що надто велика кількість атомів C веде до накопичення вуглекислого газу в атмосфері і занадто високих температур. Якщо атомів вуглецю занадто мало, то вода не зможе існувати на планеті більше мільярда років.

«На наш подив багато світів залишалися стабільними більше мільярда років завдяки щасливому збігу обставин. Ми припускаємо, що вони становлять близько 10 відсотків від загальної кількості», - коментує Кайт.

Незважаючи на те, що дослідження проводилося для планет, що обертаються навколо сонцеподібних зірок, отримані результати можуть бути справедливі і для червоних карликів, вважають астрономи.