В настоящее время нам известно около 50 экзопланет размерами в диапазоне от размера Марса до нескольких размеров Земли, которые лежат в обитаемых зонах родительских звезд – то есть на таких расстояниях от светила, на которых возможно существование на поверхности планеты воды в жидкой форме. Эти планеты считаются лучшими известными науке кандидатами на обнаружение жизни.
Однако, когда в составе вещества планеты, лежащей в обитаемой зоне, присутствует более 10 массовых процентов воды, а в атмосфере отсутствуют водород или гелий, то такая планета называется «водной». Некоторые ученые считают, что на водных планетах существование жизни маловероятно. На поверхностях водных планет отсутствует суша, наличие которой обусловливает углеродно-силикатный цикл, процесс, в котором газообразный диоксид углерода, высокие концентрации которого в атмосфере обусловливают неблагоприятное для жизни повышение температуры на планете, распределяется между атмосферой и недрами планеты.
В новом исследовании астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра Ами Леви (Amit Levi) вместе с коллегами подробно проанализировал физические и геологические процессы, протекающие на водных планетах. Исследователи нашли, что в тех случаях, когда давление атмосферного диоксида углерода становится достаточно высоким, морской лед обогащается химическими веществами тяжелее воды и погружается вниз, что приводит к формированию потока материи, который оказывает примерно такое же влияние на концентрацию диоксида углерода в атмосфере, что и углеродно-силикатный цикл.
Согласно Леви и его команде, для проявления этого эффекта необходимо, чтобы планета вращалась вокруг своей оси со скоростью, примерно в три раза превышающей скорость вращения Земли. Новая «обитаемая зона» для таких планет при этом будет примерно совпадать с границами «обычной» обитаемой зоны для звезд размером с Солнце, рассчитали ученые.
Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Комментарии