Чтобы поддерживать жизнь, экзопланета должна просто зависать там, где тепло от ее звезды как раз подходит для жидкой воды. Правильно?
Не обязательно. Новое исследование предполагает, что для поддержки жизни такая планета может также нуждаться в тектонике плит, и они запускаются в более узкой полосе расстояния от родительской звезды.
Рори Барнс, астроном из Вашингтонского университета, является ведущим автором статьи, которая будет опубликована Астрофизические Журнальные Письма который использует новые расчеты компьютерного моделирования для определения «приливно-отстойной зоны».
Помимо жидкой воды, ученые считают, что тектоника плит необходима для того, чтобы извлечь из атмосферы излишки углерода и ограничить его в горных породах, чтобы предотвратить потепление в теплице. Тектоника, или движение плит, образующих поверхность планеты, обычно обусловлена радиоактивным распадом в ядре планеты, но гравитация звезды может вызвать приливы на планете, что создает больше энергии для управления тектоникой плит.
«Если у вас есть тектоника плит, то вы можете иметь долгосрочную климатическую стабильность, которая, по нашему мнению, является необходимым условием жизни», - сказал Барнс.
Тектонические силы не могут быть настолько серьезными, что геологические события быстро восстанавливают поверхность планеты и разрушают жизнь, которая могла бы закрепиться, сказал он. Планета должна находиться на таком расстоянии, чтобы отрывание от гравитационного поля звезды генерировало тектонику, не вызывая экстремальной вулканической активности, которая всплывает на поверхность планеты в слишком короткое время для процветания жизни.
«В целом, результатом этой работы является уменьшение количества обитаемой среды во вселенной или, по крайней мере, того, что мы считали обитаемой средой», - сказал Барнс. «Лучшие места для поиска жилья - это то, где это новое определение и старое определение пересекаются».
Новые расчеты имеют значение для планет, ранее считавшихся слишком малыми для обитаемости. Примером может служить Марс, который раньше испытывал тектонику, но эта деятельность прекратилась, когда рассеивалось тепло от разлагающегося внутреннего ядра планеты.
Но когда планеты приближаются к своим солнцам, гравитационное притяжение усиливается, приливные силы увеличиваются и высвобождается больше энергии. Если бы Марс приблизился к Солнцу, солнечные приливные буксиры могли бы возобновить тектонику, выпуская газы из ядра, чтобы обеспечить больше атмосферы. Если Марс таит в себе жидкую воду, в этот момент она может быть пригодной для жизни, какой мы ее знаем.
Различные спутники Юпитера долгое время считались потенциально укрывающими жизнь. Но один из них, Ио, обладает такой большой вулканической активностью, результатом приливных сил от Юпитера, что его не считают хорошим кандидатом. Тектоническая активность восстанавливает поверхность Ио менее чем за 1 миллион лет.
«Если бы это произошло на Земле, было бы трудно представить, как будет развиваться жизнь», - сказал Барнс.
Потенциальная Земляоподобная планета, но в восемь раз более массивная, называемая Gliese 581d, была обнаружена в 2007 году на расстоянии около 20 световых лет в созвездии Весов. Сначала считалось, что планета находится слишком далеко от своего Солнца, Глизе 581, чтобы иметь жидкую воду, но недавние наблюдения определили, что орбита находится в пригодной для обитания зоне для жидкой воды. Однако планета находится за пределами обитаемой зоны приливных сил Солнца, что, по мнению авторов, резко ограничивает возможность жизни.
«Наша модель предсказывает, что приливы могут вносить только четверть тепла, необходимого для того, чтобы сделать планету пригодной для жизни, поэтому может потребоваться много тепла от распада радиоактивных изотопов», - сказал Джексон.
Барнс добавил: «Суть в том, что приливное воздействие является важным фактором, который мы должны учитывать при поиске обитаемых планет».
Источник: Университет Вашингтона через EurekAlert, Документ доступен здесь.
