Астробиологи снизили число потенциально обитаемых планет

Группа французских и американских ученых сузила границы потенциально обитаемой зоны вокруг звезд. Внутреннюю границу этой зоны предложено сдвинуть в сторону орбиты Земли. Исследователи пошли на это из-за ранее недооцененного парникового эффекта водяного пара.

Подробности со ссылкой на статью в журнале Nature приводит NatureNews.

Специалисты из Института Лапласа (Париж) и университета Чикаго построили более точную модель атмосферы. Ее ключевой особенностью является то, что газовая оболочка небесного тела трехмерна. Ранее для оценки потенциальной обитаемости планет ученые пользовались одномерными моделями: в которых атмосфера не меняет свои свойства в зависимости от долготы и к тому же не имеет глубины. Как показали исследователи, подобное упрощение приводило к серьезной недооценке парникового эффекта.

В большинстве случаев под парниковым газом подразумевается углекислый газ, который связывают с наблюдаемым сейчас на Земле ростом средней температуры и который привел к аномально высокой температуре на Венере. Но в новом исследовании ученые сфокусировались на моделировании парникового эффекта, создаваемого водяным паром. Он так же, как и углекислый газ, способен отражать на поверхность часть испускаемого ей инфракрасного излучения. При этом его концентрация в атмосфере напрямую связана с температурой. Рост температуры приводит к тому, что пара становится больше, а высокая температура увеличивает испарение: таким образом замыкается петля положительной обратной связи.

Новые расчеты показали, что ведущая к катастрофическому росту температуры вплоть до полного испарения океанов реакция разогрева атмосферы начинается легче, чем следовало из одномерных моделей. По оценкам ученых, для исключения планеты из числа потенциально пригодных для жизни ей достаточно сдвинуться всего на несколько процентов ближе к Солнцу по сравнению с орбитой Земли (в предположении равных звезд). Трехмерность модели позволила понять, что ключевую роль в водяном парниковом эффекте играют облака, смещающиеся к полярным районами и увеличивающие их температуру.

Под обитаемой зоной в большинстве случаев подразумевается область вокруг звезды, в которой на планетах может существовать жидкая вода на поверхности при нормальном (земном) давлении. Считается, что именно наличие жидкой воды необходимо (но не достаточно) для появления жизни. При этом ряд гипотез (носящих, впрочем, сугубо спекулятивный характер) предполагает возможность появления жизни на иных биохимических основах, для которых вода вовсе не обязательна.