Ученые вычислили лучшие кандидаты на обитание среди водных экзопланет
В настоящее время насчитывается около 50 известных экзопланет, диаметр которых колеблется от размера Марса до нескольких размеров Земли, и которые также находятся в зоне обитания их звезд - орбитальное расстояние, в пределах которого их температура поверхности допускает жидкую воду. Эти экзопланеты в настоящее время являются лучшими кандидатами на организацию жизни.
Когда, однако, экзопланета в жилой зоне имеет десятки процентов водных масс от общей массы, и если ей не хватает атмосферы с водородом или газообразным гелием, это называется «водным миром». Некоторые ученые утверждают, что водные миры маловероятны для жизни. Им не хватает суши на поверхности, ведущей карбонатно-силикатный цикл, процесс, где углекислый газ, который считается необходимым для поддержания благоприятных температур поверхности, сбалансирован между атмосферой и внутренним пространством планеты.
Астроном Амит Леви и его коллега повторно проанализировали физические и геологические механизмы в водных мирах. Они обнаружили, что, когда давление атмосферного диоксида углерода является достаточно высоким, морской лед может обогащаться химическими веществами, отличными от воды и стока, заставляя планетарный ток, что фактически уравновешивает давление газа примерно так же, как карбонатно-силикатный цикл.
Эти ученые считают, что для того, чтобы этот эффект работал, планете нужно вращаться примерно в три раза быстрее Земли; это позволяет развивать полярную ледяную шапку и создавать температурный градиент в океане, помогающий поддерживать механизм. Кроме того, этот температурный градиент будет поддерживать циклы замораживания-оттаивания, необходимые для эволюции жизни в водных мирах, в соответствии с ограничениями пребиотической химии. Ученые вычислили новую «пригодную для жилья зону» для этого процесса вокруг солнцеподобных и меньших звезд; он обычно попадает в пределы обычного диапазона обитаемых зон. В заключение отметим, что для очень маленьких звезд (меньше половины размера Солнца) механизм не будет работать, потому что экзопланеты в его обитаемой зоне, вероятно, привязаны к звезде и всегда обращены к ней одной стороной.
Когда, однако, экзопланета в жилой зоне имеет десятки процентов водных масс от общей массы, и если ей не хватает атмосферы с водородом или газообразным гелием, это называется «водным миром». Некоторые ученые утверждают, что водные миры маловероятны для жизни. Им не хватает суши на поверхности, ведущей карбонатно-силикатный цикл, процесс, где углекислый газ, который считается необходимым для поддержания благоприятных температур поверхности, сбалансирован между атмосферой и внутренним пространством планеты.
Астроном Амит Леви и его коллега повторно проанализировали физические и геологические механизмы в водных мирах. Они обнаружили, что, когда давление атмосферного диоксида углерода является достаточно высоким, морской лед может обогащаться химическими веществами, отличными от воды и стока, заставляя планетарный ток, что фактически уравновешивает давление газа примерно так же, как карбонатно-силикатный цикл.
Эти ученые считают, что для того, чтобы этот эффект работал, планете нужно вращаться примерно в три раза быстрее Земли; это позволяет развивать полярную ледяную шапку и создавать температурный градиент в океане, помогающий поддерживать механизм. Кроме того, этот температурный градиент будет поддерживать циклы замораживания-оттаивания, необходимые для эволюции жизни в водных мирах, в соответствии с ограничениями пребиотической химии. Ученые вычислили новую «пригодную для жилья зону» для этого процесса вокруг солнцеподобных и меньших звезд; он обычно попадает в пределы обычного диапазона обитаемых зон. В заключение отметим, что для очень маленьких звезд (меньше половины размера Солнца) механизм не будет работать, потому что экзопланеты в его обитаемой зоне, вероятно, привязаны к звезде и всегда обращены к ней одной стороной.
