Новое исследование проливает свет на судьбы далеких планетных атмосфе
V-kosmose.com

Новое исследование проливает свет на судьбы далеких планетных атмосфер

Новое исследование проливает свет на судьбы далеких планетных атмосфер

Художественная иллюстрация внесолнечных планетных систем. Предоставлено: NASA, ESA и M. Kornmesser ESO.

Исследователи моделируют тысячи миров, чтобы увидеть и понять, что происходит с планетами с водородной атмосферой.

Когда телескопы стали достаточно мощными, чтобы находить планеты, вращающиеся вокруг далеких звезд, ученые были удивлены, обнаружив, что у многих из них нет атмосферы, как у Земли. Вместо этого их атмосфера выглядит, как толстое одеяло из водорода.

В новом исследовании два ученых из Чикагского университета изучили, как развиваются атмосферы этих планет и вероятность того, что у них появится атмосфера, похожая на нашу. Они подсчитали, что очень редко планета, которая начиналась с водородной атмосферы, эволюционировала в такую, как Земля, и что такие планеты в основном полностью теряют свои атмосферы.

Результаты исследования углубляют наше понимание того, как формируются и растут атмосферы планет, и могут помочь астрономам сузить круг лучших мест для поиска планет с атмосферой, похожей на Землю.

«Обитаемая зона для планет находится на линии - космическая береговая линия между слишком большим и слишком низким уровнем атмосферы», - сказал профессор Эдвин Кайт, первый автор исследования и эксперт по истории Марса и климатам других миров, - «Много ли планет сидит вдоль такой береговой линии или они редки? Сейчас это большой вопрос планетологии». «Мы очень мало знаем об атмосфере скалистых экзопланет», - сказала Меган Барнетт, аспиранткаи второй автор исследования, - «Планеты, которые мы рассматриваем, слишком близки к своим звездам, чтобы содержать жизнь, но их изучение помогает нам понять общие процессы, которые создают или разрушают атмосферы».

Художественное представление L98-59b, планету, обнаруженную в другой звездной системе, у которой может быть атмосфера. Два ученых смоделировали тысячи таких планет, чтобы лучше понять, как формируются атмосферы. Предоставлено: Крис Смит - Центр космических полетов имени Годдарда NASA.

Художественное представление L98-59b, планету, обнаруженную в другой звездной системе, у которой может быть атмосфера. Два ученых смоделировали тысячи таких планет, чтобы лучше понять, как формируются атмосферы. Предоставлено: Крис Смит - Центр космических полетов имени Годдарда NASA.

Например, ученые знают, что многие скалистые планеты образуются из водородной атмосферы, но то, что происходит после этого первоначального образования, пока не очень ясно. Сохраняют ли они такую атмосферу, переходят в другую атмосферу или полностью ее теряют?

Кайт и Барнетт взяли известную нам информацию и загрузили ее в программу для моделирования планет разного размера и с разными типами атмосфер. Затем они представили разные сценарии и наблюдали, что произойдет с атмосферой, если, скажем, яркость ближайшей звезды изменится, изменив количество излучения, получаемого планетой; или звезда потускнеет; или начнется извержение вулканов.

Их результаты показали, что если у планеты изначально богатая водородом атмосфера, то очень мал шанс, что она сможет обрести атмосферу, подобную Земле. «В нашей модели этого не происходит», - сказал Кайт, - «Безусловно, наиболее часто она теряет свою атмосферу и навсегда остается голым камнем».

Однако в некоторых случаях планете, немного превышающей размер Земли, удавалось создать и сохранить атмосферу, подобную земной, благодаря множеству извержений вулканов, выбрасывающих газы.

Кайт и Барнетт также обнаружили, что планета, у которой изначально была атмосфера земного типа, с большей вероятностью сохранит ее.

По словам ученых, полученные результаты помогут вести поиск пригодных для жизни планет с помощью новых телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на следующий год.

«Судя по нашим открытиям, похоже, что если мы хотим найти теплые экзопланеты с атмосферой, похожей на Землю, мы должны нацеливаться на миры, которые начинались без водородной атмосферы, которые вращаются вокруг менее активных звезд или являются необычно большими», - сказал Кайт.