На обнаруженной «Кеплером» планете может быть жизнь
«Мы нашли там много атмосферных составляющих, которые обеспечивают тепло, достаточное для существования жидкой воды на поверхности, — говорит Аомава Шилдс, ведущий автор работы и постдок астрономии и астрофизики Национального научного фонда и Калифорнийского университета. — Это серьезный кандидат в обитаемые планеты».
На Земле диоксид углерода составляет 0,04% атмосферы. Поскольку Kepler-62f намного дальше от своей звезды, чем Земля от Солнца, на этой планете должно быть намного больше диоксида углерода, чтобы она была достаточно теплой, чтобы поддерживать жидкую воду на поверхности и не замерзать.
Ученые Калифорнийского университета совместили модели орбиты и климата, чтобы показать, что Kepler-62f в состоянии поддерживать жизнь. Планета, расположенная в 1200 световых годах от Земли в направлении созвездия Лиры, примерно на 40% больше Земли. При таком размере Kepler-62f находится в пределах диапазона планет, которые, вероятнее всего, являются твердыми и могут иметь океаны, говорит Шилдс.
Миссия «Кеплер» NASA обнаружила планетарную систему, включающую Kepler-62f, в 2013 году и определила 62f как внешнюю из пяти планет, вращающихся вокруг звезды, которая меньше и холоднее Солнца. Но эта миссия не дала информацию о составе Kepler-62f, ее атмосфере или форме орбиты.
Команда провела компьютерное моделирование с учетом того, что Kepler-62f может иметь атмосферу, толщина которой колеблется от земной до 12 земных. Различные концентрации углекислого газа в ее атмосфере колеблются от того же, что на Земле, до превышающих этот показатель в 2500 раз.
Шилдс говорит, что для того, чтобы планета была постоянно обитаемой на протяжении всего года, ей нужна атмосфера, которая в три-пять раз толще земной и полностью состоит из углекислого газа. (Чтобы сравниться с этим показателем, атмосфере Земли потребовалась бы замена каждой молекулы на углекислый газ). Такая высокая концентрация углекислого газа на планете вполне может быть, учитывая ее удаленность от звезды. Газ может накапливаться в ее атмосфере, согревая ее.
«Но если у планеты нет механизма для генерации большого количества углекислого газа в атмосфере, чтобы поддерживать температуру теплой, а в наличии есть лишь земное количество диоксида углерода, определенные конфигурации орбиты могут позволить температурам поверхности Kepler-62f постоянно оставаться выше точки замерзания на протяжении большей части года, — говорит она. — И это может способствовать растапливанию ледников, которые формируются в другое время планеты на орбите».
Ученые провели расчеты формы возможного орбитального пути планеты, используя существующую компьютерную модель под названием HNBody, а также использовали существующие модели глобального климата для имитации климата экзопланеты.
Шилдс говорит, что тот же метод можно применить, чтобы понять, может ли планета, расположенная гораздо ближе Земли, также быть обитаемой, при условии, что она будет твердой. (У газовых планет состав совсем другой).
«Это поможет нам понять, насколько велика вероятность того, что планета будет пригодной для жизни, исходя из широкого диапазона факторов, по которым у нас пока нет данных с телескопов, — считает ученый. — И это позволит нам сформировать список приоритетных целей для телескопов следующего поколения».
Ученые не знают, существует ли жизнь на экзопланетах в принципе, но Шилдс с оптимизмом питает надежду найти жизнь во Вселенной. Более 2300 экзопланет уже были подтверждены, еще несколько тысяч планет могут быть таковыми, но из них всего несколько десятков на текущий момент считаются «потенциально обитаемыми».