Исследователи из университетов Берна и Цюриха изучили эволюцию множества экзопланет, чтобы определить их способность к существованию жидкой воды на поверхности. Полученные результаты указывают на то, что даже неземные планеты могут представлять собой интересные объекты для поиска жизни, поскольку вода является одним из основных её компонентов.
Изучение возможности существования жизни за пределами Земли и Солнечной системы — одна из самых интересных и сложных задач перед исследователями. Поскольку известно развитие жизни на нашей планете, похожие на Землю экзопланеты считаются наиболее перспективными кандидатами для обнаружения биологических признаков. Исследователи из университетов Берна и Цюриха доказали, что даже планеты, отличающиеся от Земли, могут быть потенциальными объектами для обнаружения одного из ключевых элементов для жизни — воды в жидком состоянии.
Эволюция жидкой воды на экзопланетах
В В исследовании приняли участие множество экзопланет, эволюция которых моделировалась миллиардами лет. Его вызвало предположение о том, что планеты более массивные, чем Земля, могут иметь первоначально более обширную атмосферу. Это при развитии системы могло бы спровоцировать парниковый эффект, подобный тому, что наблюдается на Земле сейчас.
Модель учёных учла особенности атмосферы и геотермальную энергию разных планет, то есть выделяемое ими внутреннее тепло. Мощность излучения звезды тоже имеет большое значение.
Модель демонстрирует потерю атмосферы некоторыми планетами из-за звездного излучения. Другие планеты удерживают ее, создавая оптимальные условия для существования жидкой воды и геотермального тепла. Такая благоприятная среда сохраняется миллиарды лет.
Атмосфера делает Землю и подобные ей планеты благоприятной средой обитания для воды в жидком состоянии. Профессор теоретической астрофизики Цюрихского университета Равит Хеллед поясняет, что «благодаря естественному парниковому эффекту атмосфера задерживает нужное количество тепла, создавая условия для существования океанов, рек и осадков».
Земная атмосфера не всегда имела свой нынешний вид. Первоначально состоявшая преимущественно из водорода и гелия, она сопровождала Землю с момента ее возникновения. В процессе эволюции планета потеряла первоначальный воздух, оставив то, которое мы наблюдаем сейчас.
Ввиду значимости атмосферы для возникновения жизни, исследования астрономов сосредоточены на планетах, находящихся в так называемой обитаемой зоне. Это область пространства вокруг звезды, где излучение, приходящее на планету, способствует образованию жидкой воды. Избыток радиации приведет к испарению, недостаток — к замерзанию.
Открытие команды демонстрирует отсутствие границ для обнаружения жидкой воды, так как ее появление определяется многими факторами. Исследование предполагает возможность наличия жидкой воды и на планетах, свободно движущихся в космосе.
Результаты впечатляющие, но есть моменты, требующие внимания. Атмосферы планет должны сохранять достаточное количество газа длительное время для поддержания жидкой воды. Неизвестно, насколько распространено это состояние среди множества обнаруженных экзопланет.
Сотрудничество с астробиологами важно для оценки вероятности развития жизни в средах обитания, отличающихся от земных. Исследование способствует расширению научных границ. По словам Кристофа Мордасини, профессора теоретической астрофизики Бернского университета, представление о планете, пригодной для жизни, может быть слишком ограниченным.