Новая модель может предсказывать наличие углеродного цикла на экзопланетах

Жизнь процветает при стабильных температурах. На Земле этому способствует углеродный цикл. Ученые разработали модель, которая предусматривает, существует ли углеродный цикл на экзопланетах при условии, что известны масса, размер ядра и количество СО2.

Они опубликовали результаты своей работы в журнале "Astronomy & Astrophysics" 3 мая, рассказывают в Нидерландском институте космических исследований (SRON).

В поисках жизни на планетах за пределами нашей Солнечной системы астрономы не имеют такой роскоши, как сфотографировать и посмотреть, что там происходит. Наши телескопы не имеют необходимого для этого пространственного разрешения; экзопланеты просто слишком малы и слишком далеки. Однако атмосфера планеты впечатывает множество информации в звездном свете, проходящим через нее, в виде спектра. Спектрального разрешения наших телескопов на самом деле более чем достаточно, чтобы разгадать это. Таким образом мы выясняем, какие материалы находятся в атмосферах экзопланет. В поисках жизни СО2 является очень интересным благодаря увлажняющему эффекту углеродного цикла на потепление и охлаждение. Благодаря этому циклу наша Земля всегда поддерживала пригодную для жизни температуру, тогда как за последние миллиарды лет Солнце стало ярче на 20%.

Ученые из SRON, Амстердамского свободного университета и Гронингенского университета разработали модель, которая связывает массу и размер ядра экзопланеты с количеством СО2 в ее атмосфере в случае существования углеродного цикла. Таким образом, когда мы количественно определяем эти три фактора для экзопланеты с помощью телескопа, модель сообщает нам, имеет ли она углеродный цикл. Масса и размер ядра планеты является фактором из-за того, что они оказывают сильное влияние на тектонику плит, играющую ключевую роль в углеродном цикле.

Углеродный цикл имеет увлажняющее влияние на температурные изменения, поскольку при потеплении планета поглощает больше СО2, что приводит к меньшему парниковому эффекту (этот процесс проходит слишком медленно, чтобы не отставать от антропогенных выбросов СО2 за последние несколько веков). Когда становится холоднее, происходит наоборот. Первым шагом в этом цикле является выветривание: породы реагируют с CO2 и дождевой водой, образуя бикарбонат (HCO3). Он оседает на морском дне в виде осадочных пород (CaCO3), тогда как небольшая часть углерода растворяется в морской воде как остаточный продукт. Затем тектоника плит транспортирует осадочные породы к мантии Земли. Далее вулканы выбрасывают CO2 из осадочных пород обратно в атмосферу. "Мы не знаем, есть ли вообще какие-то другие планеты с тектоникой плит и углеродным циклом", - говорит Марк Остерло, ведущий автор статьи. "В нашей Солнечной системе Земля является единственной планетой, где мы обнаружили круговорот углерода. Мы надеемся, что наша модель может способствовать открытию экзопланеты с углеродным циклом, а значит, возможно, жизнью".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.