Новое исследование поможет эффективнее искать потенциально обитаемые планеты

Новое исследование, проведенное учеными НАСА, помогает углубить наше понимание планет-кандидатов, расположенных за пределами Солнечной системы. 

«Используя модель, которая более реалистично моделирует атмосферные условия, мы открыли новый процесс, который влияет на потенциальную обитаемость экзопланет и поможет нам теперь более эффективно идентифицировать планеты-кандидаты для дальнейшего изучения», - сказал главный автор новой работы Юка Фуджи (Yuka Fujii) из Института космических исследований Центра космических полетов Годдарда, США.

В предыдущих моделях атмосферные условия воссоздавались лишь в одном измерении – по вертикали. Так же, как и в ряде других недавних моделей в этой новой модели атмосферные условия рассчитываются в трех измерениях, что позволило моделировать циркуляцию потоков в атмосфере и ее особенности, недоступные для одномерных моделей.

Одним из важнейших факторов потенциальной обитаемости планеты является наличие на ее поверхности воды в жидком состоянии в течение достаточно продолжительного времени (миллиардов лет). Если планета находится слишком далеко от звезды, на планете будет слишком холодно, и вода превратится в лед. Если планета находится слишком близко к звезде, то вся вода испарится с ее поверхности и будет потеряна в космос. Это происходит по следующему механизму: сначала водяные пары поднимаются высоко в стратосферу планеты, где затем под действием УФ излучения молекулы воды диссоциируют с образованием водорода и кислорода. Экстремально легкие атомы водорода быстро теряются в космос. Планеты, лишающиеся своих океанов по этому механизму, имеют теплые (средняя температура порядка 66 градусов Цельсия) атмосферы, богатые влагой.

В своем исследовании Фуджи и его коллеги показывают, что во влажных атмосферах планет, расположенных близко к родительской звезде и находящихся в приливном захвате по отношению к своему светилу, на дневной стороне формируется толстый слой облаков, блокирующий большую часть солнечного излучения и в то же время поглощающий ИК-излучение, дающее «мягкое тепло». Поэтому согласно новому исследованию даже планета, расположенная очень близко к родительской звезде, может иметь на поверхности температуры как в тропиках Земли, следовательно может быть обитаемой, заключают авторы.

Исследование появилось в журнале Astrophysical Journal.