Удалённые от звёзд и холодные суперземли признали потенциально обитаемыми

Астрономы из Вашингтонского университета (США) тщательно изучили пятую планету в системе звезды Кеплер-62 в 1200 световых годах от Земли и пришли к выводу, что она вполне может быть обитаемой. Ранее считалось, что эта планета слишком холодна для жизни земного типа. Попутно учёные показали, что целый ряд других планет, получающих от своих солнц намного меньше света, чем Земля, вполне могут быть устойчиво обитаемы. Соответствующая статья опубликована в журнале Astrobiology.

Кеплер-62f является пятой и наиболее далекой от своей звезды планетой. Поэтому она получает от неё почти в 2,5 раза меньше света, чем наша Земля от Солнца. Иными словами, эта суперземля освещена даже меньше, чем Марс, что долгое время заставляло астрономов считать её необитаемой. Однако авторы новой работы решили проверить моделированием, есть ли какие-то условия, при которых даже столь слабо согреваемая светилом планета будет такой же теплой, как наша. Для этого астрономы использовали комбинированный обсчёт орбиты планеты и возможных вариаций в составе её атмосферы. Как отмечают учёные, Кеплер-62f в 1,4 раза больше Земли, то есть, скорее всего, существенно более массивна. В Солнечной системе все планеты тяжелее Земли имеют куда более плотную атмосферу.

Исходя из предположения, что газовая оболочка Кеплер-62f состоит из сплошного слоя углекислого газа и при этом в три и более раз плотнее земной, астрономы получили для неё среднегодовые температуры, близкие к земным. Такое количество двуокиси углерода в атмосфере вовсе не является невероятным: даже у более легкой, чем Земля, Венеры углекислого газа в газовой оболочке намного больше, чем авторы работы предположили для Кеплер-62f.

Даже если атмосфера Кеплер-62f полностью идентична земной (что маловероятно, поскольку, как уже было сказано, более тяжёлая суперземля должна иметь более плотную газовую оболочку), шансы на существование жизни на ней все равно остаются. Дело в том, что если наклон оси вращения далёкой суперземли значителен (планета вращается "лежа на боку"), то её полюса будут получать существенное количество тепла в летний сезон. Его будет достаточно, чтобы растопить даже очень толстые ледники и тем самым обеспечить незамерзающую морскую поверхность на протяжении тёплого времени года.

Следует отметить, что авторы не воспользовались ещё одним параметром, также способным сохранить Кеплер-62f тёплым, даже несмотря на её удаленность от звезды. По опыту Солнечной системы нам известно, что землеподобные планеты с атмосферами могут иметь разное альбедо (отражающую способность). Для Венеры оно равно 90 процентам, для Земли — 31 проценту, а для Марса — 25 процентам (будь на нём земная атмосфера, он был обитаем). Это значит, что такие тела могут отражать в космос от четверти до девяти десятых получаемой от светила энергии. Таким образом, если в атмосфере Кеплер-62f присутствуют придающие тёмный цвет компоненты, это может в значительной степени компенсировать её низкую освещённость. Кроме того, авторы не анализировали возможность наличия в атмосфере метана или следов водорода, не включалась в модель и роль водяного пара. Все они являются чрезвычайно мощными парниковыми газами, способными довести климат Кеплер-62f до достаточно тёплого.

Исследователи отмечают, что комбинирование данных орбитального и атмосферного моделирования показывает очень широкий набор условий, в которых эта планета может быть достаточно теплой для жидкого океана — непременного условия наличия жизни. Более того, в целом такие условия (плотная атмосфера) представляются более чем вероятными для планеты массивнее Земли. Аналогичная ситуация может существовать и на ряде других суперземель, расположенных далеко от своих звёзд и ранее исключавшихся из списка потенциально обитаемых.