Насколько маленькой может быть обитаемая планета?

Во вселенной существует более 4000 известных экзопланет. Около четырех десятков из них считаются «потенциально обитаемыми».

Хотя это название "экзопланеты" напоминает о мирах, подобных Земле, на самом деле это означает, что планета находится на правильном расстоянии от своей звезды. Не слишком близко, чтобы быть обожженной, но не так далеко, чтобы замерзнуть. В нашей солнечной системе этот диапазон расстояний примерно равен расстоянию от Венеры до Марса.

Атмосфера экзопланет

Есть много других переменных, которые также входят в определение того, действительно ли планета пригодна для жизни. Например, обитаемые зоны красных карликов очень близки к звезде, и атмосферы таких планет могут быть унесены сильными звездными ветрами. Газовые планеты, такие как Юпитер, настолько массивны, что не имеют твердой поверхности, поэтому, даже если такая планета расположиться на правильном расстоянии от звезды, то она не будет пригодна для жизни, как Земля. С другой стороны, планета может быть слишком маленькой, чтобы удерживать атмосферу.

Но насколько маленький она может быть? На этот вопрос команда ученых ответила в недавней статье в Astrophysical Journal. Исследователи рассмотрели, как размер и масса планеты зависят от того, может ли она удерживать атмосферу  достаточную для образования жидкой воды на её поверхности и оставаться там около миллиарда лет.

Оказывается, что небольшие планеты имеют несколько преимуществ перед большими планетами, такими как Земля. Земля имеет хорошую атмосферу с большим количеством поверхностных вод. Венера имеет аналогичную массу, но ее густая атмосфера дала ей смертельные температуры и отсутствие жидкой воды. Это потому, что Венера подверглась безудержному парниковому эффекту.

Меньшие миры с меньшей вероятностью имеют толстые атмосферы, поэтому они с меньшей вероятностью могут столкнуться с парниковым эффектом. И слабая гравитация этих миров означает, что их атмосфера расширяется по мере того, как они согреваются. Это может дать им плотную, но не слишком атмосферу.  Такой вариант идеально подходит для защиты поверхности от ультрафиолета и космических лучей. Более плотная атмосфера также помогает поддерживать более стабильную температуру поверхности.

Но небольшие планеты также могут со временем легче терять свою атмосферу, особенно если они довольно близки к своей звезде. Если планета слишком мала, она не удержит свою атмосферу достаточно долго, чтобы на ее поверхности образовалась жидкая вода.

Команда смоделировала маленькие миры в обитаемой зоне как красных карликов, так и звезд типа G, таких как наше Солнце. Они обнаружили, что жидкая вода может образовываться на поверхности планеты, если она имеет не менее 27% массы Земли. Это может частично объяснить, почему у нашей Луны нет богатой атмосферы. Это правильное расстояние от Солнца, но это только 12% массы Земли.

Это исследование также имеет значение для так называемых горячих Юпитеров. Это большие газовые планеты в обитаемой зоне их звезды. У таких планет, вероятно, будут большие луны, как у Юпитера. Но даже самые большие луны Юпитера имеют массы ниже критического предела. Если бы Юпитер вращался вокруг Солнца там, где находится Земля, его спутники все равно не удерживали бы жидкую воду на своих поверхностях.

Конечно, другие факторы все равно вступают в игру, но эта работа показывает, что вселенная потенциально обитаемых миров может быть гораздо более разнообразной, чем мы думали. опубликовано econet.ru по материалам forbes.com

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Задайте вопрос по теме статьи здесь

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet