По результатам проведенного моделирования установлено, что каменистые экзопланеты, обладающие атмосферой, состоящей преимущественно из газообразного водорода и гелия, способны поддерживать наличие жидкой воды на своей поверхности и демонстрировать умеренный климат в течение продолжительного времени – миллиардов лет. Данные выводы, опубликованные в журнале Nature Astronomy, указывают на возможность обитаемости миров, существенно отличающихся от Земли, на протяжении значительной части их существования.
«Наличие жидкой воды на Земле обусловлено наличием у нашей планеты атмосферы. Благодаря естественному парниковому эффекту наша планета удерживает необходимое количество тепла для поддержания океанов, рек и осадков. Тем не менее, состав атмосферы Земли в прошлом значительно отличался от современного и состоял преимущественно из водорода и гелия», – поясняют авторы исследования.
Газообразный водород и гелий широко распространены в протопланетных дисках, окружающих молодые звезды, поэтому формирующиеся планеты изначально накапливают атмосферы, богатые этими элементами. Однако со временем большинство каменистых планет теряют свою первичную атмосферу, заменяя ее более тяжелыми компонентами, такими как кислород и азот – это произошло и с Землей.
«Несмотря на это, некоторые крупные экзопланеты, расположенные на значительном удалении от своих светил, потенциально способны удерживать атмосферы, состоящие преимущественно из водорода и гелия. Мы провели анализ их эволюции. Созданная нами модель дала возможность спрогнозировать период времени, в течение которого экзопланеты с высоким содержанием водорода и гелия могут поддерживать наличие жидкой воды на своей поверхности. Согласно полученным данным, при условии достаточной плотности атмосферы, превышающей земную от ста до тысячи раз, такие планеты способны сохранять умеренные условия на протяжении до 8 миллиардов лет, в зависимости от их массы и расстояния до звезды», – объяснили исследователи.
Следует подчеркнуть, что для решения ряда вопросов, таких как вероятность формирования рассмотренных экзопланет или процесса накопления ими жидкой воды, потребуются дальнейшие исследования. Однако полученные результаты указывают на то, что условия, благоприятные для зарождения жизни, могут существенно отличаться от тех, к которым мы привыкли на Земле.
«Для поддержания жидкой воды на подобных экзопланетах в течение длительного времени необходима атмосфера определенной толщины. Мы не располагаем информацией о распространенности этого явления. Более того, даже при наличии подходящих условий остается неопределенным вопрос о вероятности возникновения жизни в столь необычном месте. Это задача для специалистов в области астробиологии. Тем не менее, наше исследование демонстрирует, что наши представления об условиях, необходимых для существования жизни на планете, основанные на земном опыте, могут быть слишком ограниченными», – подытожили авторы работы.
