Экзопланеты с водородом и углекислым газом: новые горизонты обитаемости

Научное сообщество продолжает искать следы жизни за пределами Земли, и недавние исследования проливают свет на необычные миры, которые могут быть обитаемыми для земных микроорганизмов. Планеты с плотной атмосферой из водорода и углекислого газа, как выяснили ученые, обладают уникальными свойствами, делающими их устойчивыми к разрушительным климатическим эффектам.

Моделирование необычных миров

Хотя известно более 5,5 тысячи экзопланет, атмосферные данные для большинства из них остаются ограниченными. Исследователи из США применили трехмерное моделирование, чтобы понять, как себя ведут планеты с необычной газовой оболочкой. Выяснилось, что при атмосферном давлении в несколько раз выше земного такие планеты могут быть стабильными и даже способными поддерживать жизнь.

Водород и углекислый газ, хотя и являются мощными парниковыми газами, проявляют себя по-разному. Водород усиливает парниковый эффект с ростом давления, а углекислый газ при определенном уровне насыщения почти перестает его увеличивать. Это позволяет подобным планетам находиться в пределах зон обитаемости на значительно больших расстояниях от своих звезд.

Границы зон обитаемости

Моделирование показало, что планета с земными параметрами и атмосферой из водорода будет обитаемой на расстоянии до 0,98 астрономической единицы (а.е.) от звезды, аналогичной Солнцу. Если давление возрастает до 2,5 атмосфер, эта граница сдвигается на 1,2 а.е., а при 5 атмосферах — на 1,5 а.е.

Интересно, что углекислотные планеты оказались менее устойчивыми. Они перегревались уже при 1,2-1,3 а.е. и остывали до ледниковых эпох при удалении на 1,5 а.е.

Эксперимент с земной жизнью

Чтобы проверить возможность существования жизни в таких условиях, ученые поместили кишечную палочку в атмосферы чистого водорода и углекислого газа при различных давлениях. Микроорганизм успешно выжил, хотя в углекислом газе его рост был замедленным. Более сложные формы жизни, такие как фотосинтезирующие бактерии и лишайники, могут адаптироваться к этим условиям еще лучше.

Красные карлики и перспектива жизни

Большинство звезд во Вселенной — красные карлики, и их излучение сосредоточено в инфракрасной части спектра. Это значит, что на планетах вокруг таких звезд глобальное оледенение наступает при более низких температурах, а зона обитаемости может быть шире, чем предполагают текущие исследования.

Эти открытия открывают новые перспективы для поиска жизни за пределами Земли. Миры с плотной водородной и углекислотной атмосферой могут стать ключевыми целями в будущем исследовании экзопланет, а их устойчивость к экстремальным условиям подтверждает, что жизнь способна адаптироваться в самых неожиданных местах.