Могут ли обледеневшие планеты поддерживать жизнь?

Москва, 15:23, 11 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Обледеневшие планеты — это скалистые миры с замерзшими океанами. Новое исследование предполагает, что некоторые из них могут иметь участки земли около экватора достаточно теплые и влажные, чтобы поддерживать жизнь.

Когда речь заходит о поиске жизни вне солнечной системы — основное внимание уделяется экзопланетам, которые не слишком горячие или слишком холодные. У каменистых планет в зоне обитания их звезд больше всего шансов получить воду на своих поверхностях. До сих пор считалось, что миры, покрытые льдом, вероятно, будут слишком холодными для жизни. Но теперь новые исследования показывают, что это не всегда так, и что некоторые из этих планет могут иметь пригодные для жизни земельные участки.

В замороженных мирах на поверхности не будет жидкой воды, только лед, и практически не будет сухопутных территорий.

Но ситуация не всегда может быть настолько ужасной, как сказал Адив Парадайз, астроном и физик из Университета Торонто:

«У вас есть эти планеты, которые вы обычно считаете непригодными для жизни, и это говорит о том, что, возможно, они могут быть».

Исследователи использовали компьютерную программу для моделирования различных климатических переменных, учитывая такие условия, как количество доступного солнечного света и конфигурацию земельных участков.

По словам этих ученых, одной из ключевых переменных является углекислый газ. Как мы знаем из исследований изменения климата, углекислый газ отлично удерживает тепло в атмосфере планеты. Когда этого достаточно, планета может оставаться достаточно теплой для жидкой воды. Но если этого газа будет слишком мало, планета замерзнет. Марс хороший пример — его атмосфера в основном состоит из углекислого газа, но сама атмосфера слишком тонкая, чтобы удерживать много тепла. Так что теперь на Марсе холодно и сухо.

Считается, что обледеневшие планеты образуются, когда уровень углекислого газа в их атмосфере падает слишком низко из-за осадков и эрозии. Вода от осадков поглощает углекислый газ, превращая его в углекислоту. Эта кислота реагирует с камнями, разрушая углекислоту еще сильнее. Затем она связывается с минералами, которые переносятся в океаны и хранятся на морском дне.

График, показывающий взаимосвязь между углекислым газом, образующимся в результате вулканической активности, и углекислым газом, удаленным из осадков и эрозии, как для умеренного, так и для снежного климата Планеты могут застрять в состоянии снежного кома, когда вулканическая активность и скорость выветривания уравновешивают друг друга.

Когда весь или большая часть углекислого газа будет удалена из атмосферы, планета замерзнет, ​​превратившись в ледяную планету. Эти планеты теперь были бы совершенно холодными и бесплодными на своих поверхностях, а не лучшими местами для развития жизни.

Но если новое исследование верно, есть и хорошие новости

Ученые думали, что удаление углекислого газа остановилось во время фазы обледенения, так как вся поверхностная вода будет заморожена. Тем не менее, результаты показывают, что некоторые такие планеты будут продолжать терять углекислый газ после замерзания. Почему это хорошо? Это означает, что на этих планетах по-прежнему должна быть незамерзшая земля и случайные осадки, чтобы вода продолжала удалять углекислый газ из атмосферы.

Исследователи обнаружили, что участки суши в центрах континентов, вдали от мерзлых океанов, могут оставаться достаточно теплыми для жидкой воды. Температура в этих регионах может достигать более 10 градусов по Цельсию. Самая низкая температура, при которой может воспроизводиться жизнь, как мы знаем, составляет минус 20 градусов по Цельсию.

Другой вопрос: если планета обледеневает, всегда ли она остается такой? Или это может измениться снова? Ученые предположили, что обычно планета в конечном итоге выходит из фазы обледенения, если через вулканы будет выделяться дополнительный углекислый газ. Считается, что сама Земля прошла через свои фазы снежного шара.

Грань между обитаемой и необитаемой планетами становится размытой

Однако при определенных условиях планета может застрять в состоянии обледенения. Если достаточное количество углекислого газа будет по-прежнему удаляться из атмосферы в результате выветривания, это может уравновесить углекислый газ, выделяемый вулканами. В результате планета никогда больше не разморозится.

Основным следствием этих выводов является то, что грань между тем, что мы считаем планетой обитаемой, и планетой необитаемой, может быть намного менее ясной, чем считалось ранее.

Можно рассмотреть и другую возможность. Что если на планете был океан, замерзший на поверхности, но внизу еще жидкий? В нашей солнечной системе есть спутники. Европа и Энцелад, в частности, имеющие глобальные океаны, покрытые коркой льда. Чем больше мы узнаем о них, тем больше кажется, что они действительно способны поддерживать жизнь. Оба океана по составу похожи на океаны Земли и имеют достаточно тепла, энергии и химических питательных веществ. Мы еще не знаем, есть ли на самом деле какая-либо жизнь на них, но перспективы многообещающие.

Мы не знаем, сколько точно оледеневших планет существует, но мы уже знаем, что каменистые планеты размером с Землю более широко распространены в нашей галактике, основываясь на результатах космического телескопа Кеплера и других телескопов. Это само по себе многообещающе в поисках жизни в другом месте. И теперь результаты этого нового исследования показывают, как, даже если некоторые из этих планет очень холодны, они все еще могут быть потенциально пригодными для обитания.