Земята има рядко предимство: Защо повечето обитаеми планети може да са мъртви

Намирането на планети, подобни на Земята, е трудна задача. Дори ако една планета се намира в така наречената „обитаема зона“, това не означава, че там може да съществува живот. Ново проучване показа, че много екзопланети нямат не само температура или атмосфера, но и достатъчно вода, без която климатичната система просто се срива.

Изследователи от Вашингтонския университет са стигнали до заключението, че простото разстояние от звездата ѝ не е достатъчно, за да бъде една планета обитаема в дългосрочен план. Дори ако температурите позволяват наличието на течна вода, един свят, който е твърде сух, може да остане напълно необитаем, съобщава SciTechDaily.

В ново проучване, публикувано в Planetary Science Journal, учените установиха, че планета с размерите на Земята би се нуждаела от поне 20 до 50% от обема на земните океани, за да поддържа стабилни повърхностни условия за дълги периоди от време.

Днес астрономите са потвърдили съществуването на над 6000 екзопланети, а общият им брой в галактиката се оценява на милиарди. Много от тях се намират в обитаемата зона, която представлява регионът около звезда, където температурата теоретично позволява съществуването на течна вода. Самото местоположение обаче е само част от уравнението.

Авторът на изследването Гаскел Уайт-Джанела, докторант във Факултета по науки за Земята и Космоса, обяснява, че когато търсят живот във Вселената, учените трябва да елиминират някои кандидати, защото ресурсите за наблюдение са ограничени. Следователно е важно да се разбере кои планети наистина биха могли да бъдат обитаеми.

Защо сухите планети не могат да поддържат живот?

Екипът обърна специално внимание на така наречените сухи планети, които представляват светове с много малки количества повърхностна вода, значително по-малко от океаните на Земята. Някои от тези планети също са в обитаемата зона, но досега не беше ясно дали те действително биха могли да поддържат живот.

Основният проблем се крие в геоложкия въглероден цикъл, който представлява естественият механизъм, регулиращ температурата на повърхността на Земята в продължение на милиони години.

На нашата планета отделяният от вулканите въглероден диоксид се натрупва в атмосферата и след това се разтваря в дъждовната вода. Тази дъждовна вода реагира със скалите, отмивайки въглерода в океана, където той се утаява на морското дъно. Благодарение на тектониката на плочите, част от този въглерод се връща на повърхността чрез геоложки процеси.

Именно този механизъм действа като естествен „термостат“ на планетата.

Ако няма достатъчно вода за постоянни валежи, системата започва да се разпада. Изветрянето на скалите се забавя и вулканите продължават да отделят CO2. Въглеродният диоксид се натрупва в атмосферата, засилвайки парниковия ефект, температурите се повишават, останалата вода се изпарява още по-бързо и започва порочен кръг на прегряване.

В резултат на това планетата става твърде гореща за живот. Според Уайт-Джанели това означава, че повечето сухи планети, дори в обитаемата зона, е малко вероятно да бъдат подходящи кандидати за търсене на живот.

За да тестват тази хипотеза, изследователите са използвали сложни компютърни модели. Предишните модели на въглеродния цикъл са разглеждали предимно по-влажни и по-хладни светове, докато въздействието на по-сухия климат е останало по-слабо проучено.

В новото проучване учените усъвършенстват тези модели, като по-точно отчитат изпарението, валежите и ефектите на вятъра върху сухите планети.

Съавторът на изследването Джошуа Крисанен-Тотън отбелязва, че подобни модели първоначално са били създадени, за да се разбере как е функционирал климатичният „термостат“ на Земята през различните геоложки епохи. Сега те помагат и за оценката на условията на далечните екзопланети.

Тези открития могат да обяснят и съдбата на Венера, която е най-близкият до нас пример за планета, която може би е еволюирала по много различен начин.

Венера е почти със същия размер като Земята и се е образувала приблизително по същото време. Съществуват спекулации, че някога може би е имала и значителни запаси от вода.

Днес температурата на повърхността му наподобява вътрешността на фурна за печене на пица. Атмосферното налягане там е толкова високо, че според изследователя може да се сравни с теглото на десет сини кита, които се притискат едновременно.

Учените предполагат, че Венера, поради малко по-ниското си първоначално съдържание на вода и по-голямата си близост до Слънцето, може да е довела до загуба на стабилност във въглеродния цикъл. CO2 е започнал да се натрупва, температурите са се повишили, водата е изчезнала и с нея всякакъв шанс за живот.

Бъдещи мисии до Венера биха могли да помогнат да се определи какво точно се е случило с планетата и дали някога там са съществували условия, поддържащи живота.

Изследователите смятат, че това би могло да се превърне в най-добрия аналог на далечни екзопланети, тъй като е малко вероятно човечеството да успее да кацне на тях в близко бъдеще.

Получените данни биха могли значително да променят подхода към търсенето на живот във Вселената и да стеснят списъка с планети, на които си струва да се обърне специално внимание.

Спомнете си, че НАСА започна търсене на потенциално обитаеми извънземни системи. От NASA смятат, че е важно първоначално да се изследват температурите на потенциалните обитаеми планети и за целта използват миниатюрен наноспътник с размери приблизително колкото голяма кутия от зърнена закуска, който успешно е получил първите снимки на целевите обекти.