Нова модель може передбачати наявність вуглецевого циклу на екзопланетах

Життя процвітає за стабільних температур. На Землі цьому сприяє вуглецевий цикл. Вчені розробили модель, яка передбачає, чи існує вуглецевий цикл на екзопланетах за умови, що відомі маса, розмір ядра та кількість СО2.

Вони опублікували результати своєї роботи в журналі “Astronomy & Astrophysics” 3 травня, розповідають у Нідерландському інституті космічних досліджень (SRON).

У пошуках життя на планетах за межами нашої Сонячної системи астрономи не мають такої розкоші, як сфотографувати та подивитися, що там відбувається. Наші телескопи не мають необхідного для цього просторового дозволу; екзопланети просто занадто малі і занадто далекі. Однак атмосфера планети вдруковує безліч інформації у зоряному світлі, яке проходить через неї, у вигляді спектра. Спектральної роздільної здатності наших телескопів насправді більш ніж достатньо, щоб розгадати це. Таким чином ми з’ясовуємо, які матеріали присутні в атмосферах екзопланет. У пошуках життя СО2 є дуже цікавим завдяки зволожувальному ефекту вуглецевого циклу на потепління та охолодження. Завдяки цьому циклу наша Земля завжди підтримувала придатну для життя температуру, тоді як за останні мільярди років Сонце стало яскравішим на 20%.

Вчені зі SRON, Амстердамського вільного університету та Гронінгенського університету розробили модель, яка пов’язує масу і розмір ядра екзопланети з кількістю СО2 в її атмосфері у випадку існування вуглецевого циклу. Таким чином, коли ми кількісно визначаємо ці три фактори для екзопланети за допомогою телескопа, модель повідомляє нам, чи має вона вуглецевий цикл. Маса і розмір ядра планети є фактором через те, що вони мають сильний вплив на тектоніку плит, що відіграє ключову роль у вуглецевому циклі.

Вуглецевий цикл має зволожувальний вплив на температурні зміни, оскільки при потеплінні планета поглинає більше СО2, що призводить до меншого парникового ефекту (цей процес відбувається занадто повільно, щоб не відставати від антропогенних викидів СО2 за останні кілька століть). Коли стає холодніше, відбувається навпаки. Першим кроком в цьому циклі є вивітрювання: породи реагують із CO2 та дощовою водою, утворюючи бікарбонат (HCO3). Він осідає на морському дні у вигляді осадових порід (CaCO3), тоді як невелика частина вуглецю розчиняється у морській воді як залишковий продукт. Потім тектоніка плит транспортує осадові породи до мантії Землі. Далі вулкани викидають CO2 з осадових порід назад в атмосферу. "Ми не знаємо, чи є взагалі якісь інші планети з тектонікою плит і вуглецевим циклом", - говорить Марк Остерлу, провідний автор статті. "У нашій Сонячній системі Земля є єдиною планетою, де ми виявили кругообіг вуглецю. Ми сподіваємось, що наша модель може сприяти відкриттю екзопланети з вуглецевим циклом, а отже, можливо, життям".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.