В настоящее время во всем мире разрабатываются обширные программы наблюдений с целью обнаружения планет за пределами нашей солнечной системы, способных вместить жизнь, — задача совершенно невыполнимая. «На вопрос, являются ли так называемые экзопланеты пригодными для жизни или нет, трудно ответить, поскольку мы не знаем всех необходимых условий, которым должна соответствовать планета, чтобы быть пригодной для жизни», — сказал Янн Алиберт из Центра космоса и обитаемости (CSH ) в Бернском университете.Вот почему бернский ученый выбрал для своего исследования альтернативный подход, который опубликован в журнале "Astronomy Астрофизика »: основываясь на массе и радиусе планеты, Янн Алиберт смог определить критерии, исключающие возможность существования жизни в том виде, в каком мы ее знаем. Требуемые данные, прежде всего, масса планеты, например, предоставляются спектрографом HARPS в Чили, который был разработан университетом Женевы и Берна в сотрудничестве с другими партнерами. С 2017 года космический телескоп "CHEOPS", разработанный и построенный под наблюдением ЕКА и CSH, будет использоваться для точного определения радиуса определенных планет, вторые требуемые данные.
Благодаря методу Янна Алиберта, можно сделать вывод о том, является ли планета непригодной для жизни, исходя из данных, предоставленных HARPS и CHEOPS. «Эта теоретическая модель поможет астрономам сосредоточиться на перспективных кандидатах в их поисках планет, похожих на Землю. "говорит Алиберт.Нет жизни без углеродного цикла или воды в жидкой формеВ основе теоретических моделей лежат два условия, без которых жизнь невозможна: на экзопланете должна быть вода в жидкой форме и так называемый углеродный цикл. Углеродный цикл — это геологический процесс, который регулирует уровень СО2 в атмосфере и, вместе с тем, температуру поверхности планеты: в океане СО2 в его растворенной форме подвергается химической реакции и затем переносится в мантию Земли.
Из-за высокой температуры во внутренних частях мантии Земли СО2 выбрасывается обратно в атмосферу во время извержений вулканов.Экзотический лед делает планеты враждебнымиОднако, если планета с данной массой имеет очень большой радиус, плотность будет очень низкой.
Следовательно, на этой планете не будет углеродного цикла или жидкой воды. Причина этого в том, что низкая плотность является индикатором большого количества газа и / или воды. Если планета состоит из большого количества газа, атмосферное давление на поверхности может быть настолько высоким, что вода не может сохранять свою жидкую форму.
Если планета покрыта огромным количеством воды, давление на дне океана возрастет до такой степени, что вода появится в форме «льда VII», которого нет на Земле. «Лед VII» имеет такую высокую плотность, что оседает на дне океана. Там он образует барьер между камнями на дне океана и водой над ним, предотвращая углеродный цикл.«Наше исследование показывает, что планета, состоящая из большого количества газа или воды, непригодна для жизни», — пояснил Янн Алиберт.Большинство «Суперземлей» непригодны для проживания
Наибольший радиус, при котором может происходить углеродный цикл и жидкая вода, зависит от массы планеты: планета с такой же массой, как Земля, может иметь максимальный радиус в 1,7 раза больше радиуса Земли, включая газ и гидросферу. «Супер Земля», в 12 раз более массивная, чем Земля, может иметь радиус в 2,2 раза больше радиуса Земли. Однако, по словам Алиберта, до сих пор были обнаружены в основном более крупные экзопланеты.
В ближайшем будущем мишенью станут более мелкие и перспективные планеты, в частности, благодаря высокой чувствительности CHEOPS.
