AllDaily Недавние исследования показывают, что наличие воды и положение в «обитаемой зоне» не являются гарантами живых условий на планете. Специалисты предупредили, что даже планеты, расположенные в зоне обитаемости, при определенных условиях могут потерять свою атмосферу быстрее, чем ранее предполагалось, что существенно снижает шансы на обитаемость.
В рамках исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal, международная группа из более чем 30 ученых использовала компьютерное моделирование для изучения поведения атмосферы у мира, похожего на Марс, вращающегося вокруг звезды Барнарда — красного карлика спектрального класса M, расположенного примерно в 6 световых лет от Земли. В центре внимания оказалась экзопланета, параметры которой близки к марсианским, при этом она находится на орбите чуть дальше внутренней границы зоны обитаемости.
Какая звезда греет рассматриваемую планету и почему
Звезда Барнарда — это красный карлик массой всего 14% солнечной, возрастом около 7-10 миллиардов лет. Это значительно старше нашего Солнца, которому около 4,6 миллиарда лет. В отличие от молодых красных карликов, которые часто демонстрируют интенсивные вспышки и мощные звездные ветры, старые и спокойные звезды гораздо менее активны. Исследователи выбрали именно такую звезду, чтобы оценить, насколько «тихи» могут быть воздействия, вызывающие потерю атмосферы у планет, вращающихся в их околоземных зонах.
Какие параметры имитируют модель «экзо-Марса»
Модель экзопланеты была создана с параметрами, аналогичными марсианским: массой, радиусом и разреженной атмосферой из углекислого газа. В отличие от реального Марса, который обращается на расстоянии около 1,52 астрономических единиц (а.е.) от Солнца, орбита «экзо-Марса» расположена всего в 0,087 а.е., что позволяет имитировать более сильное воздействие звездного излучения и космической погоды, сопоставимых с условиями на Марсе.
Почему атмосфера у такой планеты исчезает за короткий срок
Результаты исследования оказались шокирующими: чтобы полностью стереть атмосферу, аналогичную марсианской, требуется примерно 350 000 лет. Если предположить, что у такой планеты есть достаточно плотная и долговечная оболочка, она исчезла бы за примерно 50 миллионов лет. Это свидетельствует о высокой уязвимости атмосферы даже у относительно «спокойной» звезды подобного типа.
Насколько опасна внутренняя зона обитаемости для атмосферы планет
Важно подчеркнуть, что «экзо-Марс» находился чуть дальше границы обитаемой зоны звезды Барнарда. Это вызывает тревогу: планеты, расположенные внутри потенциальной зоны обитаемости, могут терять свою атмосферу еще быстрее, особенно учитывая, что несколько предполагаемых планет у внутреннего края этой зоны по расчетам могут подвергаться тому же процессу.
По мнению ученых, потеря атмосферы у «экзо-Марса» происходит настолько быстро, что и гипотетические планеты внутри обитаемой зоны могли бы иметь аналогичные или более быстрые временные рамки её утраты. Также маловероятно, что у них сохранилось первичное спутное покрытие из водорода и гелия, которое легче улетучивается в космос. Более того, в молодости звезды Барнарда их потоки излучения и звездный ветер были в сотни раз мощнее, что усугубляло уничтожение атмосферы.
История Марса в контексте исследований
История Марса служит ярким примером: миллиарды лет назад красная планета была теплее и влажнее, на её поверхности существовали реки и озера, а условия были потенциально обитаемыми. Однако позднее Марс остыл, его вулканическая активность и магнитное поле исчезли, тогда как активные потоки солнечного излучения и ветра стерли его атмосферу, оставив холодную и безжизненную пустыню.
Какие выводы делают ученые
Автор исследования подчеркивает, что даже при наличии относительно спокойной звезды, потеря атмосферы у планеты, расположенной чуть дальше внутренней границы обитаемой зоны, происходит за короткий геологический период. Это означает, что планеты, находящиеся внутри зоны, могут потерять свою атмосферу быстрее, и сохранять её на длительный срок очень сложно. Следовательно, перспектива поиска обитаемых планет должна учитывать не только их расположение и наличие воды, но и сложные процессы атмосферной эрозии.
