«Водные планеты» могут оказаться необитаемыми (2 фото)

В опубликованной в журнале Nature Geoscience статье выдвинуты предположения о том, что ранее открытые ледяные экзопланеты, схожие с Энцеладом или Европой, не всегда смогут поддерживать жизнь. При увеличении температуры они превратятся не в «водный мир», а в парник, не способствующий развитию органической формы жизни.

Как утверждает один из авторов статьи, Цзюнь Ян (Jun Yang) из университета Пекина (Китай): "Многие наши коллеги считают, что ледяные миры могут стать обитаемыми, если яркость их светила повысится, и ледяная оболочка будет растоплена. Мы показали, что это на самом деле невозможно для экзопланет, не обладающих сушей и похожих по размерам на Энцелад и Европу. Они сразу превращаются из "ледышки" в "парник", минуя фазу, во время которой они напоминают Землю".


В последнее время наземные обсерватории и телескоп "Кеплер" (космическая обсерватория НАСА) открыли многочисленные планеты, практически полностью покрытые водой. При этом вода на таких планетах может быть как в жидком, так и в твердом состоянии, некоторые планеты полностью покрыты толстым слоем льда, под которым скрывается океан.

В научной среде на сегодняшний день ведутся жаркие споры о возможном возникновении жизни на данных планетах. Одни гипотезы утверждают, что климат «водных миров» идентичен земному, и на них располагаются такие же реки и океаны, как на нашей Земле. Другая гипотеза утверждает, что на планетах действует мощный парниковый эффект, который не позволяет развиться органическим формам жизни в водной среде.

Климат на «водных планетах», по мнению авторов статьи, зависит от двух свойств воды — высоких отражающих свойств тепла и света в твердом состоянии и высокой способности аккумулировать и удерживать тепло в парообразном состоянии. Таким образом, наличие льда позволяет эффективно отражать тепло и способствует увеличению ледяной массы, а при парообразном состоянии удерживание дополнительного тепла ведет к разогреву пара.

Используя такие предположения, учёные создали экспериментальную компьютерную модель, аналогичную нашей Солнечной системе, с планетами, подобными Энцеладе или Европе. В ходе моделирования исследователи постепенно «разогревали» светило, что соответствует поведению Солнца — его яркость увеличилась на 30% за 4 млрд. лет. В результате эксперимента выяснилось, что «водный мир» может существовать только в двух состояниях: либо в виде ледяного шара, либо в виде гигантского парника.

Вода в жидком состоянии практически никогда не остаётся на длительное время на таких планетах. Это обусловлено практически мгновенным, по меркам геологических эпох, переходом от замороженного вида к парообразному состоянию. При этом для такого процесса необходима энергия в 2 раза большая, чем поступает сегодня от нашего Солнца.

Появлению океанов и морей на Земле мы, прежде всего, обязаны наличию материков. При взаимодействии углекислого газа СО2 с кремниевыми породами происходило эффективное удаление парниковых газов из атмосферы, с последующим возвращением их в атмосферу при извержениях вулканов. Таким образом происходила само регуляция, не позволяющая Земле превратиться в ледяной шар или в единый парник.

Результаты проведённых исследований и выдвинутая теория ставит под сомнение возможность появления органической жизни на планетах типа «водного мира», открытых в последнее время (Kepler-22b, Kepler-62e и Kepler-62f). Ранее считалось, что это могут быть планеты, полностью покрытые океаном. Однако по высказанной гипотезе они представляют собой либо парник, либо замерзший шар, что в обоих случаях не способствует развитию жизни.

Источник: РИА Новости