Новости › Общество › На "суперземле" Gliese 581 d может зародиться жизнь

17 мая 2011 г. (16:02)

Французские учёные смоделировали климатические условия на «суперземле» Gliese 581 d и обнаружили, что на её поверхности вполне может существовать вода в жидком состоянии.

Масса «суперземли» Gliese 581 d оценивается в 5,6-7,1 земной, указывает «Компьюлента». Объект обращается вокруг красного карлика Gliese 581 и перемещается по орбите с большой полуосью в 0,22 а. е.

По мнению исследователей, орбитальное движение Gliese 581 d, вероятно, синхронизировано с вращением вокруг оси, а это может означать, что на одной стороне планеты устанавливается вечная ночь. По этим причинам вероятность существования воды в жидком состоянии на Gliese 581 d считалась крайне низкой.

Предыдущие научные модели климата этой «суперземли» показали, что плотная атмосфера должна давать заметный парниковый эффект. В новом исследовании специалисты выполнили детальный расчёт параметров атмосферы Gliese 581 d, использовав модель, которая представляла газовую оболочку в трёх измерениях.

За основной компонент атмосферы был принят углекислый газ. Чтобы оценить влияние воды на климат, французы разобрали два совершенно разных случая: в первом «каменистая» планета была полностью лишена воды, а во втором варианте её поверхность, напротив, рассматривалась как бесконечный источник H2O.

При моделировании величину атмосферного давления устанавливали равной 5, 10, 20 или 30 бар (1 бар = 0,987 физической атмосферы). Соотношение длительности дня и года также могло изменяться, принимая значения 1:1 (здесь один оборот вокруг Gliese 581 по времени соответствует одному обороту планеты вокруг оси, что и приводит к появлению «ночной» и «дневной» сторон), 1:2 (два оборота вокруг оси за год) и 1:10.

Тесты показали, что на «каменистой» планете при давлениях ниже 10 бар атмосфера нестабильна, и газы начинают конденсироваться на «ночной» стороне Gliese 581 d и (или) её полюсах. В случае более плотных атмосфер горизонтальный перенос тепла и парниковое нагревание приобретают нужную эффективность, обеспечивая стабильность газовой оболочки и позволяя температуре на поверхности подниматься выше 0 ˚C.

Если же поверхность Gliese 581 d покрывалась H2O, водяной пар, который появлялся в атмосфере, способствовал нагреванию, а формировавшиеся облака, наоборот, несколько остужали планету, повышая характеристику отражающей способности. При давлении в 10 бар и ниже преобладал эффект охлаждения, а с увеличением давления до 20 бар средняя температура на поверхности превысила результат, полученный для «каменистой» планеты.

Учёные также рассмотрели возможность образования локальных обитаемых участков на покрытой льдом Gliese 581 d с выделенными «дневной» и «ночной» сторонами. Оказалось, что «дневная» сторона становится тёплой только в условиях разреженной атмосферы, не обеспечивающей эффективный перенос тепла; при этом температура в «ночной» части опускается до уровня, на котором не может существовать даже азотная атмосфера.

Ледяная планета с разреженной и подпитываемой путём сублимации H2O-атмосферой может поддерживать температуру на «дневной» стороне, превышающую 0 ˚C, но низкое атмосферное давление препятствовало бы появлению жидкой воды, которая, возможно, сохранялась бы только в небольших подповерхностных областях. Варианты плотных стабильных атмосфер дают больше шансов на то, что Gliese 581 d подходит для развития жизни.

Помимо смоделированных СО2 и H2O, в атмосфере планеты может находиться небольшое количество дополнительных парниковых газов вроде метана или сернистого газа, которые ещё увеличат температуру. С другой стороны, Gliese 581 d могла приобрести плотную водородно-гелиевую оболочку или вовсе потерять атмосферу в начале эволюции своей звезды, когда та проявляла повышенную активность. В двух последних вариантах вероятность существования воды в жидком состоянии на поверхности Gliese 581 d сводится к нулю, хотя на некоторых других планетах водородно-гелиевая атмосфера сочетается с условиями обитаемости.