Для появления жизни на планетах нужно гораздо больше воды чем предполагалось - ученые
Раньше считалось, что главным признаком потенциально обитаемой экзопланеты является ее положение на правильном расстоянии от звезды — не слишком близко и не слишком далеко, чтобы вода могла оставаться жидкой. Но авторы нового исследования считают, что этого мало и важен еще и сам объем воды.
Источник: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (Caltech-IPAC), Это изображение Венеры (слева), сделанное космическим аппаратом NASA "Маринер-10", дополнено авторским изображением трех возможных атмосфер на недавно открытой экзопланете Глизе 12b.
МОСКВА, 16 апреля. /Новости науки/. Планетам земного типа нужно значительно больше воды для поддержания жизни, чем считалось ранее, установили американские ученые. Новое исследование показало, что даже если каменистая планета находится в так называемой обитаемой зоне, этого недостаточно: чтобы на ее поверхности долго сохранялись условия, пригодные для жизни, ей требуется не менее 20-50% от объема воды в земных океанах. Иначе планета может быстро перегреться и потерять остатки влаги.
Результаты работы опубликованы в Planetary Science Journal.
Раньше считалось, что главным признаком потенциально обитаемой планеты является ее положение на правильном расстоянии от звезды — не слишком близко и не слишком далеко, чтобы вода могла оставаться жидкой. Но авторы новой работы показали, что этого мало: важен еще и сам запас воды.
Исследователи из Вашингтонского университета изучали так называемые засушливые планеты — миры, где воды на поверхности очень мало, гораздо меньше, чем в одном земном океане. Такие планеты могут находиться в обитаемой зоне, но, как выяснилось, это еще не делает их по-настоящему пригодными для жизни.
По словам авторов, ключевую роль играет геологический углеродный цикл — медленный природный механизм, который помогает планете регулировать температуру. На Земле вулканы выбрасывают углекислый газ в атмосферу, затем он растворяется в дождевой воде, вступает в реакции с горными породами и в итоге уходит в океан и недра. Благодаря этому климат может оставаться относительно стабильным в течение миллионов лет.
Если же воды слишком мало, дождей становится недостаточно. Тогда углекислый газ перестает эффективно удаляться из атмосферы, а вулканы продолжают его выбрасывать. В результате парниковый эффект усиливается, температура растет, оставшаяся вода испаряется, и планета входит в режим неуправляемого перегрева.
Именно поэтому, по мнению исследователей, сухие каменистые планеты в обитаемой зоне вряд ли будут хорошими кандидатами для поиска жизни.
Для своей работы ученые провели серию компьютерных моделирований. Они специально адаптировали существующие климатические модели к более сухим мирам, чтобы лучше понять, как на таких планетах работают испарение, осадки и углеродный цикл.
Авторы считают, что хорошим примером такой эволюции может быть Венера. Сегодня ее поверхность раскалена до экстремальных температур, хотя по размеру она близка к Земле и, возможно, когда-то формировалась в похожих условиях. Исследователи предполагают, что Венера могла изначально получить немного меньше воды, чем Земля. Этого оказалось достаточно, чтобы нарушить баланс углеродного цикла, запустить сильный парниковый эффект и в итоге лишить планету воды.
Если эта гипотеза верна, то Венера может служить важной подсказкой при изучении далеких экзопланет.
Авторы работы подчеркивают, что в ближайшем будущем посадка аппаратов на экзопланеты невозможна, поэтому именно Венера — ближайший и наиболее понятный пример того, как планета земного типа может стать необитаемой.
Исследование, по сути, сужает круг миров, где стоит искать жизнь. Выясняется, что одной только «правильной» орбиты мало: планете нужен и достаточно большой запас воды, чтобы долго поддерживать собственный климатический баланс.
Результаты работы опубликованы в Planetary Science Journal.
Раньше считалось, что главным признаком потенциально обитаемой планеты является ее положение на правильном расстоянии от звезды — не слишком близко и не слишком далеко, чтобы вода могла оставаться жидкой. Но авторы новой работы показали, что этого мало: важен еще и сам запас воды.
Исследователи из Вашингтонского университета изучали так называемые засушливые планеты — миры, где воды на поверхности очень мало, гораздо меньше, чем в одном земном океане. Такие планеты могут находиться в обитаемой зоне, но, как выяснилось, это еще не делает их по-настоящему пригодными для жизни.
По словам авторов, ключевую роль играет геологический углеродный цикл — медленный природный механизм, который помогает планете регулировать температуру. На Земле вулканы выбрасывают углекислый газ в атмосферу, затем он растворяется в дождевой воде, вступает в реакции с горными породами и в итоге уходит в океан и недра. Благодаря этому климат может оставаться относительно стабильным в течение миллионов лет.
Если же воды слишком мало, дождей становится недостаточно. Тогда углекислый газ перестает эффективно удаляться из атмосферы, а вулканы продолжают его выбрасывать. В результате парниковый эффект усиливается, температура растет, оставшаяся вода испаряется, и планета входит в режим неуправляемого перегрева.
Именно поэтому, по мнению исследователей, сухие каменистые планеты в обитаемой зоне вряд ли будут хорошими кандидатами для поиска жизни.
Для своей работы ученые провели серию компьютерных моделирований. Они специально адаптировали существующие климатические модели к более сухим мирам, чтобы лучше понять, как на таких планетах работают испарение, осадки и углеродный цикл.
Авторы считают, что хорошим примером такой эволюции может быть Венера. Сегодня ее поверхность раскалена до экстремальных температур, хотя по размеру она близка к Земле и, возможно, когда-то формировалась в похожих условиях. Исследователи предполагают, что Венера могла изначально получить немного меньше воды, чем Земля. Этого оказалось достаточно, чтобы нарушить баланс углеродного цикла, запустить сильный парниковый эффект и в итоге лишить планету воды.
Если эта гипотеза верна, то Венера может служить важной подсказкой при изучении далеких экзопланет.
Авторы работы подчеркивают, что в ближайшем будущем посадка аппаратов на экзопланеты невозможна, поэтому именно Венера — ближайший и наиболее понятный пример того, как планета земного типа может стать необитаемой.
Исследование, по сути, сужает круг миров, где стоит искать жизнь. Выясняется, что одной только «правильной» орбиты мало: планете нужен и достаточно большой запас воды, чтобы долго поддерживать собственный климатический баланс.
