Ученые расширили зону потенциальной обитаемости планет

Облака спасают экзопланеты от перегрева.
Источник: NASA

Обитаемая зона — это условная область вокруг звезды, в которой на поверхности планеты может находиться жидкая вода. Обычно зона зависит от активности космического объекта, а также от особенностей климата и поверхности объекта.

Границы обитаемой зоны обычно предполагают экстремальные условия. Внешнюю границу рассчитывают как область, где планета с плотной атмосферой из углекислого газа будет все еще достаточно теплой, чтобы иметь жидкий океан, а внутреннюю — как место, в котором отражательная способность водного пара в атмосфере способна предотвратить чрезмерный перегрев экзопланеты и закипание ее океанов.

Так как возможностей для изучения экзопланет у человечества мало, ученые моделируют эти потенциально обитаемые планеты. Исследователи из США решили подробнее изучить планеты, находящиеся вблизи внутренней границы обитаемой зоны. Работа опубликована на сайте препринтов arXiv.

Прошлые исследования показали, что при существовании на планете океана атмосфера на ней насыщается водяным паром, создавая «влажный парниковый эффект». В долгосрочной перспективе такие объекты не способны поддерживать обитаемые условия, однако на них все еще может сохраняться жидкая вода.

Ранее считалось, что насыщение атмосферы планеты водой приводит к взрывному парниковому эффекту. Водяной пар достигает стратосферы, где молекулы воды распадаются на кислород и водород. Последний быстро покидает планету, из-за чего она теряет жидкую воду, вследствие утрачивая жизнепригодные условия. Однако новые расчеты показали, что пар, наоборот, может защитить планету от этого процесса.

В исследовании ученые учли сложную микрофизику внутри облаков и выяснили, что граница потенциально обитаемой зоны зависит от излучения звезды, радиуса планеты, плотности пара и осадков.

При достаточной облачности внутренняя граница обитаемой зоны для систем вроде Солнце — Земля сдвигается с орбиты нашей планеты до орбиты между Меркурием и Венерой. Также они могут находиться еще ближе к звезде, если изменить показатели осадков и пара.

Следовательно, обитаемые экзопланеты вроде Земли могут находиться в 3,3 раза ближе к звезде, а суперземли — в 4,7 раза ближе, чем считали.

Ранее астрономы нашли ближайшую молодую землеподобную планету.

Анна Морозова