Цивилизация
Вопрос о существовании инопланетных форм жизни волнует не только дилетантов-уфологов и астрофизиков, соревнующихся в количестве открытых экзопланет, но и исследователей из Университета Восточной Англии. Их последние исследования как раз касаются вопроса о том, могут ли существовать планеты, условия на которых позволяют жизни появиться, сохраниться и развиваться. Подробнее с их статьей можно познакомиться в свежем выпуске научного журнала Astrobiology, который был опубликован в ночь на понедельник.
На этот раз математики, а также их коллеги-климатологи решили выяснить, как имеющиеся на экзопланетах океаны могут влиять на поддержание на них благоприятных для жизни условий. Их предыдущие изыскания касались сугубо моделирования атмосферных условий экзопланет.
Тогда океаны исследователями практически не рассматривались.
Впоследствии роль океанов изучалась, но использованные для этого модели были чересчур примитивными. Однако теперь ученым удалось создать модель, которая учитывала бы множество компонентов и по сложности соответствовала бы имеющейся. На ее основе они решили выяснить, как скорость вращения экзопланет влияет на океаны, а как следствие, и на условия для появления и развития в них живых организмов.
«С каждым днем мы узнаем все больше планет, находящихся за пределами Солнечной системы.
Какие-то из них слишком близко к своим солнцам, какие-то — слишком далеко. Все это говорит за или против наличия на них жизни. Однако такой мощный инструмент управления климатом, как океан, почему-то до нас никто не рассматривал», — утверждает профессор Дэвид Стивенс, один из участников исследования. Себя считает знатоком прикладной математики с тягой к изучению климата и океанов.
В целом ученым удалось установить, что если период вращения планеты увеличить, то это поспособствует охлаждению океана, в том числе и его глубин.
Однако существуют определенные участки, где будет не настолько холодно, — это близкая к поверхности часть океана, расположенная за широтой 45°.
А холоднее всего будет в таком случае у экватора планеты. В общем, подобная модель способствует усреднению температур океана: чем ближе к полюсам, тем теплее, чем ближе к экватору, тем холоднее.
Более того, за счет медленного вращения планеты сильнее себя проявляет такой эффект, как термохалинная циркуляция, которая создается за счет перепадов плотности воды. А имеются они по причине неоднородности распределения температуры и солености в океане. За счет этого явления происходит перенос энергии в форме тепла, а также растворенных веществ и газов. Являясь своего рода связующим звеном между всеми океанами планеты, именно термохалинная циркуляция оказывает непосредственное воздействие на климат.
Главным выводом работы является то, что для планет, период вращения которых не сильно (не на порядки) отличается от одних земных суток, очень важную роль играет эффект передачи тепла посредством полюсов.
Более того, у таких планет благодаря описанной выше закономерности и равномерному распределению температур наблюдается хорошая растворимость CO2 в воде. У нашей Земли в период архея подобный период равнялся 12 современным часам, и именно тогда в условиях бескислородной атмосферы появились анаэробные организмы.
Пока что ученые применили свою модель не для всех существующих типов экзопланет, а только для землеподобных и обращающихся вокруг родственных Солнцу желтых карликов и ряда других классов звезд. При наличии времени и необходимых данных расчеты можно произвести и в отношении других экзопланет. Чему они будут соответствовать на практике, неизвестно. Однако теперь ученые займутся не этим: они намерены совместить атмосферную и океаническую модели воедино и выяснить, где же все-таки есть жизнь и где она может появиться.
«Мы определенно узнаем это. Потенциально обитаемых зон не так много. Марс тоже в пределе обитаемой зоны Солнца, но там нет океанов. Из-за этого температурные колебания там составляют примерно 100°. Ну и о какой жизни на Марсе можно говорить?» — резюмировал итоги исследования профессор Стивенс.