Жизнь на Земле началась в океанах. Поэтому при поисках жизни на других планетах ключевым фактором потенциальной обитаемости является возможность существования жидкой воды. Чтобы обнаружить жидкую воду ученые обычно искали экзопланеты, похожие на Землю. Однако долгосрочное существование жидкой воды может оказаться возможным не только на планетах земного типа. В новом исследовании ученые сообщают о том, что поддержание благоприятных для существования жидкой воды условий возможно на протяжении миллиардов лет на планетах, которые совершенно не похожи на Землю.
Одна из причин того, что на Земле имеется жидкая вода, связана с ее атмосферой. Природный парниковый эффект позволяет удерживать именно такие количества тепла, которые необходимы для формирования океанов, рек и дождей. Однако древняя атмосфера Земли значительно отличалась по составу от ее современной атмосферы. Когда происходило формирование Земли, она притягивала к себе гелий и водород из солнечной туманности, образуя из них так называемую первичную атмосферу. В ходе эволюции Земля потеряла свою первичную атмосферу.
Другие, более массивные экзопланеты, способны притягивать к себе больше газа и формировать более массивные первичные атмосферы, которые они могут удерживать на протяжении миллиардов лет в некоторых случаях. Такие массивные атмосферы также могут обусловливать формирование парникового эффекта, и в новом исследовании ученые во главе с Марит Мол Лоус (Marit Mol Lous) из Бернского университета, Швейцария, задались целью выяснить, могут ли на планетах с такими атмосферами возникать условия, необходимые для продолжительного существования жидкой воды.
Для достижения этой цели команда смоделировала большое число различных планет и их эволюцию на протяжении миллиардов лет. Учитывались не только свойства атмосфер планет, но также интенсивность излучения родительских звезд и внутренние источники тепла планет. В то время как на Земле геотермальные источники тепла вносят лишь небольшой вклад в формирование температурных условий на поверхности, в случае других планет, с более массивными, первичными атмосферами, этот вклад может оказаться значимым.
В результате проведенного моделирования было установлено, что во многих случаях первичные атмосферы были потеряны в космос под действием интенсивного излучения со стороны звезд, особенно на планетах, расположенных близко к звездам. Однако в случаях, когда улетучивания атмосферы не происходило, могли формироваться подходящие условия для формирования жидкой воды. Эти условия подчас сохранялись на протяжении миллиардов лет, а при наличии достаточно мощного источника тепла внутри планеты они могли возникать при минимальной интенсивности звездного излучения и даже в случае, когда планета не имела родительской звезды, то есть являлась так называемой планетой-сиротой, или планетой-странницей, нашли авторы.
Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220628100220
Обозрение "Terra & Comp".
