Планеты-океаны меньше подходят для жизни, чем считалось ранее
По подсчётам европейских учёных, диапазон условий, подходящих для жизни на покрытых водой планетах, может оказаться меньше, чем его оценивали ранее. Считается, что жизнь может зародиться на планетах из так называемой обитаемой зоны.
Обитаемая зона, или зона Златовласки (в англоязычной литературе) — это диапазон расстояний до конкретной звезды, в котором возможно существование планет с жидкой водой на поверхности. Температура этой поверхности может колебаться от 273 до 400 К (0-127 градусов Цельсия).
Для каждой звезды размер зоны обитаемости индивидуален, но если говорить конкретно про Солнечную систему и планеты размером с Землю, то размер обитаемой зоны составляет примерно 0,9 — 1,5 астрономических единиц, хотя встречаются и другие оценки.
© Wikimedia Commons
Жидкая вода на поверхности планеты необходима потому, что она служит растворителем во множестве биохимических реакций. Но если планета целиком покрыта водой и на ней нет сколь-нибудь значительных островков суши, её потенциал для поддержания жизни весьма ограничен.
Дело здесь в колебаниях содержания диоксида углерода в атмосфере, ведь их во многом определяет доступная вода планеты.
Как известно, на Земле количество углекислого газа, растворённого в океане, на два порядка больше, чем количество углекислого газа в воздухе. Математическое моделирование, описанное в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывает: при отсутствии суши способность океана к поглощению диоксида углерода слишком резко меняется в зависимости от температуры.
Это может означать, что многие сдвиги температуры поверхности потенциально обитаемой планеты (даже в рамках 0-127 градусов Цельсия), которые малозаметны на Земле, способны уничтожить жизнь на планетах, которые не могут похвастаться наличием материков.
Сработает принцип положительной обратной связи: при слишком высокой температуре океаны таких планет будут стремительно терять способность растворять углекислый газ, из-за чего парниковый эффект быстро станет ещё сильнее. Если же температура, наоборот, понизится, количество растворённого в океане диоксида углерода резко вырастет, и поверхность планеты продолжит охлаждаться.
Хотя мы знаем о существовании ледниковых периодов и потеплений в прошлом нашей планеты, на Земле такие колебания до некоторой степени сдерживает суша.
Расчёты проводили для планетных систем с параметрами, близкими к нашей. Тем не менее, авторы работы считают, что их оценка верна и для более крупных звёзд, чем Солнце, и для более крупных планет, чем Земля.
