Художественное изображение Gliese 581 d, экзопланеты из созвездия Весы, удалённой на 20,3 световых года от Земли. Иллюстрация NASA

В одном из последних исследований, посвящённых известной экзопланете Gliese 581 d, учёные выдвинули предположение, что она может быть обитаема. Эта сверхземля находится как раз на границе зоны Златовласки, благодаря чему на ней может присутствовать вода в жидком состоянии при соответствующих атмосферных условиях. Однако предыдущая работа исследователей основывалась на пространственном моделировании колонок гипотетических атмосфер на дневной стороне планеты. Чтобы лучше понять, какой может быть Gliese 581 d, предстояло провести трёхмерное моделирование. Та же команда учёных этим и занялась.

Новое исследование потребовалось в связи с возникшим подозрением, что Gliese 581 d подвержена приливному воздействию подобно Меркурию в нашей Солнечной системе. Если это так, то на планете одна из сторон должна быть постоянно затенена. Соответственно, температура на этой стороне значительно ниже, и газы, такие как CO2и H2O, более не могут оставаться в газообразном состоянии, а должны замерзать и превращаться в кристаллы льда. Так как поверхности этой стороны планеты никогда не касается солнечный свет, эти кристаллы никогда не тают и газы не высвобождаются обратно в атмосферу, лишая таким образом планету парниковых газов, необходимых для её обогрева, и провоцируя так называемый «атмосферный коллапс».

Для осуществления моделирования учёные предположили, что климат контролируется парниковым воздействием CO2и H2O – так, как это свойственно всем каменистым планетам Солнечной системы. Как и во время предыдущего исследования, они осуществили несколько итераций, во время каждой из которых изменяли показатели состава атмосферы и атмосферного давления. Предполагалось, что при давлении меньше 10 бар произойдёт коллапс либо на теневой стороне планеты, либо у полюсов. Вместо этого оказалось, что воздействие парниковых газов предотвратило замерзание атмосферы и стабилизировало её. Некоторое количество льда ещё оставалось в стабильных моделях, где небольшая часть CO2 замерзала в верхних слоях атмосферы, формируя облака подобно тому, как это происходит на Марсе. Однако конечный тепловой эффект составил около 12 °C.

В другие модели учёные добавили жидкие океаны, которые также должны были регулировать климат. Оказалось, что испарение воды из этих океанов также способствует потеплению, давая парниковый эффект, однако формирующиеся облака снижали общую температуру, так как увеличивали альбедо планеты, особенно в красной области спектра, соответствующей наибольшему количеству света от родительской звезды, красного карлика. Однако, как и для моделей без океанов, наивысшая точка давления для стабильной атмосферы составила около 10 бар. В связи с этим «превалировал эффект охлаждения с неизбежным последующим оледенением, сопровождаемым атмосферным коллапсом». При увеличении давления до более чем 20 бар дополнительное поглощение тепла из водяного пара значительно повысило температуру планеты до показателей, сравнимых с каменистыми планетами.

Вывод состоит в том, что Gliese 581 d потенциально обитаема. Возможность существования на поверхности воды заключена в «большом количестве возможных причин». В конечном счёте, все они зависят от точного состава и толщины атмосферного слоя. Вследствие того, что планета не проходит по диску звезды, спектральный анализ пропускаемого через атмосферу звёздного света становится невозможным. Тем не менее, учёные предполагают, что благодаря относительной близости Gliese 581 d к Земле с появлением в будущем нового поколения инструментов станет возможным наблюдение её спектра в инфракрасном диапазоне. Если результат будет соответствовать синтезированному для потенциально обитаемых планет спектру, это станет веским доводом в пользу гипотезы об обитаемости Gliese 581 d.

Взято с kosmos-x.net.ru

хомут безопасности