Як земні кліматичні моделі можуть допомогти при пошуку населених планет?

За останні два десятиліття людствовиявило понад чотири тисячі екзопланет за межами нашої Сонячної системи. Частина з цих уже виявлених об'єктів цілком може підтримувати життя, повідомляє портал phys.org. Для того, щоб зробити висновки про те, які саме планети можуть дати надію для людства в його вічному прагненні знайти "братів по розуму", був створений унікальний суперкомп'ютер НАСА Discover, паралельно займається прогнозуванням майбутнього клімату Землі. Так яким же саме чином земні кліматичні моделі можуть допомогти при пошуку інопланетного життя?

За останні 20 років було виявлено понад чотири тисячі екзопланет

Яким може бути клімат на екзопланетах?

Як відомо, найбільш перспективною для вивченняна предмет населеності планетою вважається та, яка підтримує відразу ряд необхідних умов. Так, знайдений світ повинен бути кам'янистим, мати рідку воду на своїй поверхні, підтримувати атмосферу і володіти магнітним полем, який би захищав місцеве життя від космічного вітру. Незважаючи на те, що сучасні технології не дозволяють нам з детальною точністю досліджувати далекі екзопланети, що обертаються навколо чужих зірок, а подорож космічного корабля до найближчої з них зайняло б 75 тисяч років, дослідники вже зараз можуть судити про клімат далеких світів на підставі планети, що стала для нас рідною домівкою - Землі.

Читайте також: Нове рішення парадоксу Фермі: інопланетна життя гине дуже рано

Подібний варіант вивчення далеких світів ставможливий для реалізації в дійсності так званого "транзитного методу", який допомагає не тільки при пошуку екзопланет, але і при аналізі їх відстаней до батьківських зірок для складання оцінки відсотка блокується планетами світла. Подібні непрямі дані допомагають фахівцям судити про масу екзопланети і її приблизних кліматичних характеристиках. Однак, як би ми не намагалися порівняти знайдені в далекому космосі об'єкти, багато хто з них настільки відрізняються від Землі, що, здається, взяті з уяви. Так, більшість планет, виявлених космічним телескопом НАСА «Кеплер», не існує в нашій Сонячній системі.

Найчастіше знайдені екзопланети знаходяться міжрозмірами Землі і газоподібного Урана, який в чотири рази більше нашої планети. Крім того, переважна кількість потенційно населених екзопланет знаходиться поруч з тьмяними зірками - червоними карликами, які складають переважну більшість зірок в нашій галактиці. Через невеликі розміри червоних карликів або М-зірок, планети повинні знаходитися на невеликій відстані від своєї яскраво-червоної зірки - ближче, ніж Меркурій до Сонця. Подібний незручний факт змушує вчених сперечатися про можливість населеності таких світів, адже відомо, що незважаючи на свої малі розміри, червоні карлики відрізняються досить запальним характером, виплескуючи в 500 разів більше шкідливого ультрафіолетового випромінювання, ніж це робить наше Сонце. Відповідно до думки фахівців, таке середовище могла б чи не миттєво випарувати всі океани, позбавити атмосфери і підсмажити будь-яку ДНК на планеті, близькою до червоного карлика.

Однак тут є винятки.

Клімат на найближчій до Землі екзопланете

Кліматичні моделі Землі показують, щоскелясті екзопланети навколо червоних карликів можуть бути заселені, навіть незважаючи на радіацію. Так, команда фахівців з НАСА недавно змоделювала можливі кліматичні умови на Проксіма Б, також розташованої поруч із зіркою - червоним карликом, для того, щоб перевірити, чи існує можливість наявності на ній теплого і вологого клімату, такого важливого для органічного життя.

Проксима Б - потенційний кандидат на виявлення інопланетного життя

Проксима Б обертається навколо зірки ПроксімиЦентавра в тризірковому системи, яка знаходиться всього в 4,2 світлових роках від Сонця. Вчені вважають, що виявлений ними світ є скелястим, грунтуючись на розрахунковій масі планети, яка лише трохи більша за земну. Головною проблемою Проксіми Центавра є те, що вона розташована в 20 разів ближче до своєї зірки, ніж Земля до Сонця. Таким чином, екзопланете потрібно всього лише 11,2 дня для того, щоб зробити повний оборот навколо своєї зірки. Таке незручне розташування може перетворити Проксиму Центавра Б в гравітаційно заблокований світ, що не обіцяє нічого хорошого для життя на такій планеті.

До речі кажучи, ви можете знайти ще більше корисних статей про фізику і астрономію в наших каналах в Telegram і Яндекс.Дзен.

Команда Ентоні дель Геніо, вченого-планетолога зНАСА, зуміла модернізувати модель клімату Землі, вперше розроблену в 1970-х роках для того, щоб створити планетарний симулятор під назвою ROCKE-3D на основі вже згаданого вище суперкомп'ютера НАСА Discover. Результати незвичайного експерименту показали, що моделювання парникових газів і води в атмосфері Проксіми Б дозволяє судити про наявність на екзопланете хмар, що діють за аналогією з парасолькою і відображають шкідливе випромінювання батьківської зірки. Наявність подібного явища могло б знизити температуру на сонячній стороні Проксіми b з гарячою до теплої. Інші вчені виявили, що Проксима може утворювати хмари настільки масивні, що вони затьмарили б все небо, якби хтось дивився з поверхні.

Поверхня Проксіми Центавра може бути прихована масивними хмарами

Подібне незвичайне явище може виникнути ввипадку, якщо планета гравітаційно замкнута і повільно обертається навколо своєї осі. Сила, відома людству як ефект Коріоліса, викликає конвекцію в тому місці, де зірка нагріває атмосферу. Крім того, поєднання атмосфери і циркуляції можливого океану на поверхні планети може переміщати тепле повітря на нічну сторону цього інопланетного світу, що в свою чергу захистить атмосферу планети від замерзання, навіть в тому випадку, якщо частина планети буде позбавлена ​​будь-якого світла.

Незважаючи на те, що в даний час вченіпозбавлені можливості перевірити свої теоретичні знання, дослідники сподіваються, що запуск космічного телескопа Джеймса Вебба допоможе підтвердити або спростувати їх гіпотези про клімат найближчій до нас екзопланети.