4.3K
Когда мы ищем эти миры, мы ищем экзопланеты, которые вращаются вокруг своих звезд в обитаемой зоне – на идеальном расстоянии, где не слишком жарко и не слишком холодно для нахождения воды в жидком виде.
Где же мы должны искать эти чужие миры? Астрономы считают, что первая по-настоящему обитаемая экзопланета будет обнаружена не орбите солнцеподобной звезды, а около красного карлика. Эти миниатюрные звезды являются наиболее распространенным типом в нашей Галактике, так что у нас есть отличный шанс обнаружить обитаемые миры на их орбитах. Кроме этого, планеты размером с Землю как раз были найдены у красных карликов.
Поскольку красные карлики холоднее, чем Солнце, потенциально обитаемый мир должен располагаться на орбите гораздо ближе к звезде, чем Земля, чтобы получать необходимое количество тепла для поддержания воды в жидком виде. Но здесь появляется проблема. Экзопланеты с такими компактными орбитами, как известно, являются приливно-заблокированными – одно полушарие всегда обращено к звезде, в то время как другое всегда от нее отвернуто.Эта планетная дихотомия является вызовом для астрономов. С одной стороны планета выкипает, а с другой – замерзает. Не способствует поддержанию жизни. Но в новом исследовании говорится, что не все может быть потеряно. В зависимости от взаимодействия между планетарной поверхностью и атмосферой эти приливно-заблокированные миры могли бы создать свою собственную естественную систему «кондиционирования», которая сбалансирует температуру, создав пригодную для жизни среду.
«Мы построили сотни компьютерных моделей для изучения этого взаимодействия. В идеальной ситуации холодный воздух транспортируется из ночной стороны на дневную, где постепенно нагревается. Разогретый воздух поднимается в верхние слои атмосферы, где снова перемещается на ночную сторону», – пояснила Людмила Кароне, автор исследования из Левенского католического университета (Бельгия).
Тем не менее, в этой «идеальной ситуации» сильный воздушный поток, загнанный в верхние слои атмосферы вокруг экватора экзопланеты, может заблокировать перемещение горячих высотных ветров от дневной стороны к ночной. Это означает, что слабый поток воздуха не спасет обращенное к звезде полушарие от засухи, а другое от ледникового периода. Но при моделировании каменистых экзопланет с поверхностями, которые имеют высокий фрикционный эффект на их атмосферу, ситуация меняется.
Команда астрономов смоделировала миры с трением поверхности об атмосферу, сравнимым с земным, и миры, у которых трение в 10 раз больше, чем на нашей планете. В последнем случае сильные воздушные потоки не формировались, что позволяло осуществлять эффективную передачу воздуха с одной стороны планеты на другую, тем самым регулируя температуру атмосферы. Это эффект кондиционирования воздуха делал экзопланету пригодной для жизни. «Наши модели показали, что трение между поверхностью планеты и нижними слоями атмосферы может подавить сильные воздушные потоки», – добавила Людмила Кароне.
Поверхность экзопланет в тесных обитаемых зонах вокруг красных карликов должна иметь большее трение с их атмосферой, чем Земля, чтобы обеспечить правильную циркуляцию воздуха. Предположительно это означает, что потенциально обитаемые миры должны быть охвачены горной местностью, чтобы должным образом взаимодействовать с атмосферным потоком.
Как показало новое исследование, в нашем стремлении найти действительно обитаемые миры, мы не должны сбрасывать со счетов приливно-заблокированные экзопланеты на орбитах красных карликов, так как они могут поддерживать пригодные для жизни атмосферы.