Життя процвітає при стабільних температурах. На Землі цьому сприяє вуглецевий цикл. Вчені з SRON, VU і RUG розробили модель, яка передбачає існування вуглецевого циклу на екзопланетах, за умови, що відомі маса, розмір ядра і кількість CO².
Дослідники відзначили, що в пошуках життя на планетах за межами нашої Сонячної системи в астрономів немає можливості робити знімки, щоб побачити, що там відбувається. Сучасні телескопи не володіють необхідною для цього просторовою роздільною здатністю – екзопланети занадто малі і далекі. Однак атмосфера планети може розповісти дуже багато інформації про об’єкт. Таким чином, вчені можуть визначити, які матеріали є в атмосферах екзопланет.
У пошуках життя вуглець дуже цікавий дослідникам через амортизуючий вплив вуглецевого циклу на потепління і похолодання. Завдяки цьому циклу Земля завжди підтримувала температуру, придатну для життя, в той час, як Сонце за останні мільярди років стало на 20% яскравіше.
Теж цікаво: Телескоп TESS допоміг вивчити екзопланету KELT-9 b, яка гарячіша за деякi зірки
Вчені розробили модель, яка пов’язує масу екзопланети і розмір ядра з кількістю CO² в її атмосфері. Тепер астрономи можуть кількісно оцінити ці три фактори для екзопланети за допомогою телескопа, а модель підкаже, чи може там існувати вуглецевий цикл. Маса і розмір ядра планети є додатковими факторами, оскільки вони сильно впливають на тектоніку плит, яка грає ключову роль в вуглецевому циклі.
Вуглецевий цикл робить стримуючий вплив на зміну температури, оскільки при потеплінні планета поглинає більше CO², що призводить до зменшення парникового ефекту. Коли стає холодніше, відбувається зворотний ефект. Першим етапом циклу є вивітрювання: гірські породи реагують з CO² і дощовою водою, утворюючи бікарбонат (HCO³). Він осідає на морське дно у вигляді осадової породи (CaCO³), а невелика частина вуглецю розчиняється в морській воді у вигляді залишкового продукту. Потім тектоніка плит переносить осадові породи в мантію Землі. Потім вулкани вивільняють CO² з осадової породи назад в атмосферу.
«Ми не знаємо, чи існують інші планети з тектонікою плит і вуглецевим циклом, – зазначив Марк Оостерлоо, провідний автор статті. – У нашій Сонячній системі Земля – єдина планета, де ми виявили вуглецевий цикл. Ми сподіваємося, що нова модель може сприяти відкриттю екзопланети з вуглецевим циклом, а значить, можливо, і життя».
Читайте також:
- Чи можуть надшвидкі океани охолодити екстремальні екзопланети?
- Тектонічна активність цілком можлива на найближчій до нас екзопланеті