5951 2

Новая теоретическая модель упрощает поиск планет, подобных Земле

Ученые из Берна разработали метод, который упрощает поиск планет, подобных Земле. Он предполагает ограничение рамок благодаря использованию теоретических моделей для определения условий жизни, подобных Земным, и, следовательно, собственно жизни на определенных планетах, которые находятся за пределами солнечной системы.

"Вопрос, обитаемы или нет так называемые экзопланеты, очень непростой, потому что мы не знаем всех условий, которым должна удовлетворять планета для того, чтобы быть пригодной для жизни", - заявляет Янн Эйлиберт (Yann Alibert) из Центра Космоса и Обитаемости (CSH) Университета Берна.

Вот почему ученый из Берна воспользовался в своем исследовании альтернативным подходом. Основываясь на массе и радиусе планеты, Янн Эйлиберт смог выделить критерии, исключающие возможность существования жизни в той форме, которая нам известна. Для этого необходимы такие данные, как, во-первых, масса (ее можно узнать, например, при помощи спектрографа HARPS, который находится в Чили). С 2017 года телескоп "CHEOPS", который разрабатывается и создается под руководством ESA и CSH, будет использоваться для точного определения радиуса определенных планет, - еще одно обязательное условие. Благодаря методу Янна Элиберта, имея данные, полученные HARPS и CHEOPS, можно будет вычислить, является ли планета пригодной для жизни. "Эта теоретическая модель поможет астрономам в поиске планет, подобных Земле, сконцентрировать внимание на действительно перспективных кандидатах", - говорит Эйлиберт.

Два условия, необходимые для существования жизни на планете, основа всех существующих моделей: вода в жидкой форме и так называемый углеродный цикл. Углеродный цикл – это геологический процесс, который регулирует уровень содержания двуокиси углерода в атмосфере планеты и, следовательно, ее поверхности: в океане CO2 в растворенной форме вступает в химическую реакцию и затем переносится в мантию Земли. Из-за высокой температуры земной мантии двуокись углерода высвобождается в атмосферу во время вулканических извержений.

Если радиус планеты с «подходящей» массой очень велик, то ее плотность будет очень низкой. Следовательно, на этой планете не будет либо углеродного цикла, либо воды в жидкой форме. Причина этого – в том, что низкая плотность - индикатор большого количества газа и/или воды. Если планета по большей части состоит из газа, то атмосферное давление на планете будет таким высоким, что вода не сможет существовать в жидкой форме.

Если планета покрыта большим количеством воды, то давление на дне океана возрастет настолько, что вода перейдет в форму "лед VII", которая не существует на Земле. Плотность "льда VII" настолько велика, что он оседает на дне океана, формируя там барьер между породой на дне океана и водой над ним, и тем самым препятствуя углеродному циклу.

"Наше исследование показывает, что планета, которая состоит из газа или воды, не подходит для жизни", - объясняет Янн Эйлиберт.

Самый большой радиус, при котором допускается существование воды и углеродного цикла, зависит от массы планеты: планета с такой же массой, как Земля, может иметь радиус, превосходящий земной максимум в 1,7 раз, включая газ и гидросферу. "Супер-Земля", в 12 раз более массивная, чем наша планета, может иметь радиус в 2,2 раза больше земного. Однако, согласно данным Эйлиберта, в основном до сих пор были обнаружены экзопланеты большего размера. В ближайшем будущем благодаря высокой чувствительности CHEOPS, можно будет обнаружить не такие большие, и, следовательно, более перспективные в этом плане планеты.

(Добавил: alexandrash)

Поддержи AstroNews           Читайте AstroNews в Яндекс.Дзен