Новые теоретические модели помогут в поиске планет земного типа

Kepler-22bИсследователи из Берна разработали метод для упрощения поиска Землеподобных обитаемых планет. Он заключается в использовании новых теоретических моделей, которые исключают вероятность существования благоприятных условий для жизни на таких планетах за пределами Солнечной системы, уменьшая тем самым диапазон поиска.

В настоящее время в мире разрабатываются обширные программы наблюдения с целью обнаружения за пределами нашей Солнечной системы планет, которые способны поддерживать жизнь. Но многие считают такие попытки бесполезной и невыполнимой задачей. «На вопрос о том, являются ли экзопланеты земного типа обитаемыми или нет, ответить сложно, так как мы не знаем все необходимые условия, которыми должна обладать такая планета, чтобы быть пригодной для проживания», — сказал Ян Алиберт (Yann Alibert) из CSH в Университете Берна.

Вот почему ученый выбрал альтернативный подход для своего исследования, которое было опубликовано в журнале «Астрономия и астрофизика»: основываясь на массе и радиусе планеты он смог определить критерии, которые исключают возможность жизни.

Массы планет являются первоочередными необходимыми данными, которые может предоставить, например, спектрограф HARPS в Чили. А с 2017 года космический телескоп «CHEOPS», разрабатываемый под руководством ЕКА и CSH, будет использоваться для точного определения радиуса некоторых планет, что является второй составляющей необходимых данных.

Теоретическая модель Алиберта поможет астрономам сосредоточиться на перспективных кандидатах в поиске планет земного типа.

В основе теоретических моделей лежат два условия, без которых жизнь невозможна: вода в жидком виде и так называемые углеродные циклы. Углеродный цикл — геологический процесс, который регулирует уровень CO2 в атмосфере и, вместе с тем, температуру поверхности планеты: в океане, где CO2 присутствует в растворенной форме, он подвергается химической реакции и затем транспортируется в мантию Земли. Из-за высокой температуры во внутренних частях мантии Земли CO2 выделяется обратно в атмосферу при вулканических извержениях.

Однако, если планета с данной массой имеет очень большой радиус, то ее плотность будет очень низкой. Следовательно, на такой планете никакого углеродного цикла не будет, как и жидкой воды. Причина этого заключается в том, что низкая плотность является показателем количества газа и/или воды. Если планета состоит из большого количества газа, атмосферное давление на поверхности может быть настолько высоким, что вода будет не в состоянии находится в своей жидкой форме.

Если планета покрыта огромным количеством воды, то давление на дне океана увеличится до такой степени, что вода попадает в форму «Лед VII», которая не существует на Земле. «Лед VII» имеет настолько ​​высокую плотность, что оседает на дне океана. Там он образует барьер между скалами на дне океана и водой над ними — предотвращая углеродный цикл.

«Наше исследование показывает, что планета, которая состоит из большого количества газа или воды, не может поддерживать жизнь», — резюмирует Ян Алиберт.

Наибольший радиус, при котором может происходить углеродный цикл и присутствовать жидкая вода, зависит от массы планеты: планета с той же массой, что и Земля, может иметь максимальный радиус равный 1,7 радиуса Земли, включая газ и гидросферу. «Супер Земли», которые в 12 раз более массивны, чем наша Земля, могут иметь радиус в 2,2 раза больше радиуса Земли. Однако, по словам Алиберта, среди обнаруженных экзопланет этого типа большинство значительно превышают данные показатели. В ближайшее время ученые будут нацелены на меньшие и более перспективные планеты, используя высокую чувствительность телескопа «CHEOPS».

Подробнее: arXiv

1 комментарий на “Новые теоретические модели помогут в поиске планет земного типа

  1. vpreunov

    В основу этого нового метода положена гипотеза тектоники плит о субдукции,
    т.е. погружении плит (в зонах субдукции) в мантию и обратном подъёме
    СО2 в кору и атмосферу. Гипотеза эта противоречит многим геологическим
    данным. Например, изотопный состав углерода кимберлитов и алмазов
    (которые — несомненно мантийного генезиса) и карбонатных пород океана,
    которые якобы погружаются в мантию, различен.
    Уже поэтому методику, описанную в статье, надо тщательно проверять.Кстати,
    никакой лёд, хоть 7, хоть даже 10, не может образовать на дне океана покрытие,
    непроницаемое для газов: достаточно посмотреть гуглокарту дна океанов
    Земли, сложенного даже не льдом, а базальтом, чтобы убедиться в этом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *