Цивилизация
Обитаемая зона — воображаемая область орбит планет, вращающихся вокруг других звезд, — может быть шире, чем предполагалось ранее. К такому выводу пришли французские ученые, занимающиеся моделированием климата. Это относительно новое понятие прочно вошло в лексикон астрономов совсем недавно, после того как массово начали открываться планеты за пределами Солнечной системы.
Всякий раз, открывая планету, астрономы определяют, попадает она в возможную зону обитаемости или нет. Чтобы выяснить это, они применяют стандартные одномерные модели климата, которые учитывают тип звезды и однозначно определяют, на каком расстоянии от нее на поверхности твердой планеты может существовать в жидком виде вода. Иначе говоря, ограничивая поиск планет, потенциально пригодных для жизни,
ученые опираются на существующие модели, как принято говорить, идеального климата в вакууме, которые, мягко говоря, несовершенны.
Если говорить о солнцеподобных звездах, а именно такие при поиске землеподобных планет больше всего интересуют астрономов, то существующие модели указывают на то, что внутренний край зоны обитаемости вокруг таких звезд находится на расстоянии 0,99 астрономической единицы (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца, 150 млн км).
В своей работе, опубликованной в журнале Nature, Джереми Леконт из Университета Пьер-Симона Лапласа (Париж) расширил границы зоны обитаемости для таких планет в сторону звезд.
Согласно существующим моделям звездной эволюции, по мере нагрева и расширения Солнца температура на Земле начнет расти, пока не достигнет определенной критической точки, в которой наступит так называемый «неограниченно растущий парниковый эффект» (runaway greenhouse effect). Этот эффект имеет положительную обратную связь: чем больше нагревается Земля, тем больше испаряется воды, тем непрозрачнее становится атмосфера, что увеличивает парниковый эффект, который увеличивает нагрев планеты.
Однако этот тепловой «разгон» не вечен и закончится тем, что вся вода на Земле испарится, улетев в виде отдельных молекул в космическое пространство.
В отличие от предыдущих моделей трехмерное компьютерное моделирование французских ученых приняло во внимание образование облаков и циркуляцию атмосферы. Учтя это, ученые установили, что точку невозврата землеподобные планеты могут проходить не на расстоянии 0,99 а.е., а ближе к звездам — на расстоянии 0,95 а.е. И хотя это, прямо скажем, не позволит сильно расширить поиски внеземной жизни на планетах вне Солнечной системы, открытие Леконта играет куда более важную роль в судьбе самой Земли.
Ученые считают, что когда-то безвозвратная потеря океанов из-за чрезмерного нагрева постигла Венеру и в будущем ожидает Землю.
«К примеру, если мы считаем, что предел наступает на расстоянии 0,99 а.е., это означает, что Земля начнет терять океаны через 150 млн лет. Теперь же наши оценки говорят о том, что это произойдет не через 150 млн,
а примерно через миллиард лет, почти в десять раз больше», — пояснил ученый.
Дав человечеству лишний миллиард лет, ученые тем не менее надеются использовать свое открытие при изучении атмосфер и климата других планет. Тем более что время, когда эти планеты перестанут быть для нас безликими мирами, не за горами:
появление нового поколения мощных наземных и орбитальных телескопов даст возможность не только находить планеты, но и судить о составе и движении их атмосфер.
«Мы получили базу для восприятия этих объектов не просто как точек, а как реальных планет, которые имеют поверхность, атмосферу, в которой происходят сложные процессы, такие как образование облаков на Земле. В некотором смысле мы стали видеть их целыми мирами, а не просто планетами», — считает Леконт.