Ледената черупка изобщо не осъжда небесното тяло на необитаемост.
Учени от Университета в Торонто (Канада), използвайки симулации, са установили, че планетите, изцяло покрити с лед, днес считани за неподходящи за живот, всъщност трябва да имат региони, които поддържат положителни летни температури. За целта им е необходима само атмосфера, близка по плътност до тази на Земята и умерено количество течна вода. Текстът на съответната статия може да бъде намерен на сървъра за предпечат на университета Корнел.
В момента се смята, че за устойчиво обитаване планетата трябва да има работещ въглероден цикъл. Това е името на въглеродния цикъл в природата, когато въглеродният диоксид в атмосферата образува карбонати поради химическо взаимодействие със скали. Последните, поради тектониката на плочите, потъват в мантията, откъдето в крайна сметка се издигат от мантийни потоци, поради което по време на вулканични изригвания въглеродният диоксид периодично се разрушава обратно в атмосферата.
Ако някоя връзка в тази верига е повредена, тогава няма да има климат стабилен и приемлив за сложен живот на планетата в близост до жълтото джудже. Например, на Венера механизмът за отстраняване на въглеродния диоксид от атмосферата „се счупи“и в резултат на това там е твърде горещо. На Марс има механизъм за повторно постъпване на същия газ в атмосферата и затова там е твърде студено.
Проблемът с такава схема е, че тя наистина е предразположена към „сривове“и може да не излезе от такива „разбивки“сама по себе си. Например, ако температурата на Земята сега е настроена забележимо под -100 градуса по Целзий (на теория в някои случаи това е възможно), почти целият въглероден диоксид просто ще падне под формата на сняг, което ще прекрати въглеродния цикъл. И няма да е възможно да се повиши температурата отново, защото без този ключов парников газ планетата никога повече няма да се затопли. Поради това много екзопланети, които според изчисленията лежат в обитаемата зона, всъщност могат да се окажат планети за снежна топка. Те ще получават от светилото толкова енергия, колкото Земята, но твърдият лед ще отразява основната му част в космоса, а планетата ще остане безжизнена снежна пустиня.
Авторите на новата работа, използвайки специализиран модел, изчислили какъв би бил ефектът от общото заледене на Земята (когато цялата планета е покрита с лед) за дългосрочен климат. Те откриха, че противно на по-ранните идеи, всъщност дори на някога ледена планета непрекъснат леден покрив в екваториалния регион може да се отвори.
Редица фактори могат да помогнат. Например топлите океански течения могат локално да прегреят ледената покривка, дори ако планетата като цяло остава доста студена. Високите стръмни планини в екваториалния регион могат да създадат скалисти петна, където слънчевите лъчи активно се абсорбират от тъмни камъни и следователно ледената покривка не може да се фиксира там.
Освен това се оказа, че дори при много ограничено отваряне на ледената покривка в тази област, истинският въглероден цикъл ще започне да работи. На планета със снежна топка в местно отопление сухият лед (твърд въглероден диоксид) ще претърпи сублимация и ще започне да реагира със скали. В резултат на това се образуват карбонати и когато тектониката на плочите работи, те ще започнат да се спускат в мантията, след това да се издигат нагоре, с мантия на мантията.
Промоционално видео:
Нещо повече, моделирането показа, че летните температури в екватора на снежна топка, които по параметри са близо до Земята, стабилно ще надвишават 10 градуса по Целзий. В резултат на това сезонна растителност ще стане възможна там.
Интересното е, че авторите предлагат надеждни дистанционни индикатори, които ще различават такава снежна топка от обикновена земна. Атмосферата на снежната топка ще има повишено съотношение въглероден диоксид към водни пари. Факт е, че изпаряването на водата е много слабо при „снежни топки“, защото моретата и океаните са покрити с лед - няма къде да се изпари водата. Но въглеродният диоксид, напротив, няма къде да отиде, защото скалите ще могат да го свързват само в екваториални зони, където могат да съществуват топли оазиси. Следователно, спектрите на такива планети ще съдържат повече от обичайните следи от въглероден диоксид и по-малко водна пара.
Такъв набор от показатели скоро ще даде възможност на практика да се определи дали хипотезите на авторите за обитаемостта на планетите за снежна топка са верни. Новият космически телескоп Джеймс Уеб, който Съединените щати планират да пуснат в космоса през 2020 г., ще бъде достатъчно чувствителен да анализира състава на атмосферите на близките земни екзопланети.