Земля – единственная известная нам обитаемая планета. Поэтому в поисках жизни на других планетах мы ориентируемся на параметры нашей собственной. Но условия для жизни в том виде, в котором мы ее знаем, могут не ограничиваться небесными телами, похожими на Землю. Теперь ученым удалось определить тип экзопланет, которые могут быть обитаемы на протяжении миллиардов лет, сообщает Science Alert.

[see_also ids="500476"]

Ключевым параметром для поисков является наличие жидкой воды, которая может существовать достаточно долго. На Земле жидкая вода была важным компонентом для возникновения жизни. Экзопланеты, на которых существует вода, обладают более высокими шансами на развитие жизни в том виде, который известен нам.

Теперь группа ученых под руководством Марит Мол Лус из Цюрихского университета в Швейцарии пришла к выводу, что плотная атмосфера из водорода и гелия может поддерживать температуру и условия, необходимые для появления жизни, достаточно долго.

«Одной из причин того, что вода на Земле может быть жидкой, является ее атмосфера. Благодаря своему естественному парниковому эффекту она улавливает ровно столько тепла, сколько необходимо для создания правильных условий для океанов, рек и дождя», — заявил астрофизик-теоретик Равит Хеллед из Цюрихского университета.

Но атмосфера Земли не всегда была такой, как мы ее знаем сегодня. Сейчас большую ее часть составляет азот, за ним следует кислород и лишь небольшие количества водорода и гелия. Но когда планета только формируется, ее окружает первичная атмосфера, которая состоит в основном из водорода и гелия, основных составляющих облака газа и пыли, из которого сформировалось Солнце и наша система.

Земля достаточно быстро потеряла свою первичную атмосферу, вероятно, в результате нескольких процессов, включая излучение молодого Солнца и бомбардировку метеоритами. Но вполне вероятно, что экзопланета-суперземля – более массивная, чем Земля, но менее массивная, чем Нептун – может сохранять первичную атмосферу гораздо дольше.

«Такие массивные первичные атмосферы также могут вызывать парниковый эффект — почти как сегодняшняя атмосфера Земли. Поэтому мы хотели выяснить, могут ли эти атмосферы помочь создать необходимые условия для жидкой воды», — объясняет Хеллед.

Исследователи провели моделирование планет с разными массами ядра, атмосферы и разными расстояниями до звезд.   Оказалось, что планеты с плотными первичными атмосферами могут быть достаточно теплыми, чтобы поддерживать присутствие жидкой воды до 10 миллиардов лет.

Но есть и некоторые ограничения. Чтобы избежать интенсивного излучения, планета должна находиться на достаточном отдалении от звезды. Примерно в два раза дальше, чем Земля находится от Солнца. Для Солнечной системы это так далеко, что любая вода должна замерзнуть.

Солнце – не единственный источник тепла, доступный планете. Некоторые миры, включая Землю, могут генерировать собственное тепло. Это может происходить по ряду причин, таких как геотермальные процессы и присутствие радиоактивных элементов, выделяющих тепло при распаде.

Таким образом, если экзопланета-суперземля на таком расстоянии от своей материнской звезды имела бы как первичную атмосферу, так и достаточное внутреннее тепло, чтобы согреться, то условия для жидкой воды на поверхности были бы соблюдены, считают исследователи.

Эта модель внутреннего тепла, гипотетически, может поддерживать жизнь в мирах с толстой ледяной оболочкой, таких как спутник Сатурна Энцелад и спутник Юпитера Европа. Вместе с тем, для модели ученых необходимо, чтобы несколько условий были соблюдены в конкретном месте. По словам ученых, это не невозможно, но на это может потребоваться длительное время.