Обычно космические телескопы ищут биосигнатуры на экзопланетах в так называемой «зоне обитаемости». Новое исследование астрофизиков показало: даже идеальное расстояние от звезды не спасет планету, если на ней слишком мало воды. Для поддержания стабильного климата двойникам Земли требуется как минимум 20% от объема наших океанов — иначе их ждет судьба раскаленной печи.
Астрономы — люди оптимистичные. Долгое время считалось, что если каменистая планета находится в зоне обитаемости (на таком расстоянии от звезды, где вода не замерзает наглухо и не выкипает в космос), то шансы на зарождение жизни там вполне приличные. Вдохновленные научной фантастикой, многие верили, что пустынные миры вроде Татуина из «Звездных войн» или Арракиса из «Дюны» вполне могут оказаться обитаемыми. Жарко, сухо, но жить можно.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Однако реальность оказалась куда суровее. Исследователи опубликовали в Planetary Science Journal работу, которая заставляет радикально пересмотреть критерии пригодности экзопланет для жизни. Вывод разочарует любителей фантастики: если планета суховата, она неминуемо превратится в ад.
Чтобы понять, что не так с засушливыми экзопланетами, нужно вспомнить о том, как наша собственная Земля поддерживает стабильный климат на протяжении миллиардов лет. У нас есть встроенный природный термостат — геологический углеродный цикл.
Работает он так: вулканы постоянно выбрасывают в атмосферу углекислый газ. Чтобы планета не перегрелась от безудержного парникового эффекта, этот газ нужно куда-то девать. На Земле эту роль выполняют дожди. Обильные осадки растворяют CO₂, вымывают углерод из горных пород и уносят его в океаны. Затем, благодаря тектонике плит, углерод на дне затягивается обратно в мантию Земли. Цикл замыкается.
Хаскелл Уайт-Джанелла (Haskelle White-Gianella) и Джошуа Криссанен-Тоттон задались вопросом: а что будет с этим циклом, если на планете почти нет воды? Чтобы проверить это, исследователи прогнали 10 000 компьютерных симуляций, меняя объем жидкой воды на поверхности виртуальных каменистых планет размером с Землю.
Важная оговорка: поскольку летать к экзопланетам мы пока не умеем, астрофизикам приходится полагаться на климатическое моделирование, а не на прямые замеры.
Модели показали жесткий порог. Если объем воды на планете составляет менее 20% от объема земных океанов (а в некоторых сценариях — менее 50%), климатическая система неминуемо схлопывается. На планете банально не хватает дождей, чтобы эффективно вымывать CO₂ из атмосферы. При этом вулканы продолжают коптить. В результате углекислый газ бесконтрольно накапливается, запускается стремительный парниковый эффект, и планета перегревается.
Авторы исследования считают, что именно этот мрачный сценарий исполнился у нас под боком. Венера почти такого же размера, как Земля, и образовалась примерно в то же время. Скорее всего, в молодости на ней тоже плескалась вода. Но из-за того, что она сформировалась ближе к Солнцу, воды ей изначально могло достаться чуть меньше.
Эта разница стала фатальной. Углеродный цикл дал сбой. Вода испарилась, и сегодня прогулка по поверхности Венеры напоминает, по выражению самой Уайт-Джанеллы, «пребывание в дровяной печи для пиццы, где вас одновременно плющит давлением, эквивалентным весу десяти синих китов». Любая гипотетическая жизнь была бы там зажарена и раздавлена.
Сейчас в каталогах числится более 6000 подтвержденных экзопланет. Ресурсы телескопов ограничены, и ученым приходится тщательно отбирать кандидатов для поиска признаков жизни.
Раньше считалось, что каменистые планеты-пустыни в обитаемой зоне — это неплохие цели. Теперь математика говорит обратное: большинство таких миров — это климатические ловушки. Астрофизики предполагают, что многие экзопланеты в обитаемых зонах на самом деле сформировались далеко от своих звезд (за «линией льда»), затем мигрировали ближе, потеряв по дороге почти всю воду из-за испарения. В итоге они вроде бы находятся в комфортной температурной зоне, но из-за нехватки дождей становятся мертвыми раскаленными пустошами.
Иными словами, чтобы стать пригодной для жизни, планете недостаточно просто занять правильное место под солнцем. Нужно иметь на борту внушительный объем воды — как минимум пятую часть от того, что есть у Земли.
Так что, если вы планировали в будущем переехать на сухую планету и кататься там на гигантских песчаных червях — сдайте билеты. Искать братьев по разуму (или хотя бы инопланетных микробов) нам придется на влажных мирах с обильными дождями и глубокими океанами. Похоже, Вселенная предпочитает серферов, а не фрименов.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
Читайте также: Пригодный для жизни, но негостеприимный мир Арракиса
Комментировать можно ниже в разделе “Добавить комментарий”.