Ледените екзопланети като Енцелад или Европа едва ли ще поддържат живота, тъй като повишаването на повърхностната им температура ще ги превърне не в океански свят, а в гигантска оранжерия, според статия, публикувана в списанието Nature Geoscience.
„Много от нашите колеги вярват, че ледените светове могат да станат обитаеми, ако яркостта на светилото им се увеличи и ледената им обвивка се стопи. Показахме, че това всъщност е невъзможно за екзопланети, които нямат земя и са подобни по размер на Енцелад и Европа. Те веднага се превръщат от „лед“в „оранжерия“, заобикаляйки фазата, през която приличат на Земята “, пишат Джун Ян от Пекинския университет (Китай) и неговите колеги.
Телескопът Kepler и редица наземни обсерватории откриха няколко десетки планети през последните години, които не са малки или големи аналози на земните или газови гиганти, а един вид „водни светове“, състоящи се почти изцяло от вода. Тези планети могат да бъдат съставени от течна вода или да бъдат покрити с дебела кора от лед, която крие гигантски подледни океан отдолу.
Днес учените активно обсъждат дали подобни планети могат да поддържат живота. Някои от тях смятат, че океаните на такива "водни светове" не се различават от моретата и езерата на Земята, докато други планетни учени предполагат, че тези планети ще бъдат доминирани от мощен парников ефект, който по принцип не позволява животът да съществува във техните води.
Авторите на статията обърнаха внимание на факта, че климатът на такива водни светове ще зависи от две отличителни свойства на водата - фактът, че тя отразява топлината и светлината в замразено състояние и задържа топлината в изпарено състояние. Колкото повече лед или пара се появят на планетата, толкова повече тя ще отразява или задържа топлина в себе си, поради което количеството лед и пара ще се увеличава от само себе си с все по-бързи темпове.
Воден от подобни съображения, Ян и колегите му създадоха компютърен модел на аналог на Слънчевата система, в който планета се върти около звезда, сходна по размер и свойства като Енцелад или Европа. Учените постепенно увеличават яркостта на звездата, имитирайки случилото се със Слънцето през последните 3-4 милиарда години, през които яркостта му се е увеличила с 30%.
Тези изчисления доведоха до сравнително неочаквани резултати - оказа се, че „водните светове“могат да съществуват само в две форми - под формата на напълно замръзнала топка лед и под формата на гигантска оранжерия, в която цялата вода се е превърнала в пара.
Аналози на земните океани на такива светове практически никога не се появяват, тъй като процесът на трансформация на планетата от „снежна топка“в „парен котел“отнема моменти по геоложки стандарти. За да стартирате тази трансформация, както се оказа, е необходимо неочаквано голямо количество енергия, около 1,7-2 пъти повече, отколкото нашата планета получава от Слънцето днес.
Промоционално видео:
Как Земята, предвид големите си запаси от въглероден диоксид и вода, избегна такава съдба? Учените смятат, че уникалната съдба на нашата планета се обяснява с факта, че повърхността й е покрита не само с вода, но и с сухоземни площи.
Взаимодействието между молекулите на CO2, вода и силикатни скали, както отбелязват учените, премахва излишните парникови газове от атмосферата и ги връща обратно заедно с вулканичните изригвания и други видове геоложки дейности, предотвратявайки превръщането на Земята в оранжерия и помага да се „размрази“при превръщането в лед топка.
Всичко това, както отбелязват Ян и неговите колеги, поставя под съмнение обитаемостта на много "водни светове", открити от планетарните учени през последните години, като Kepler-22b, Kepler-62e и Kepler-62f. Тези планети, които учените смятат за океански светове, всъщност могат да бъдат или оранжерии, или „лед“, напълно неподходящи за поддържане на живота.