Wcześniej uważano, że egzoplanety, na których nie ma lądu, nie nadają się do życia, nawet pomimo obecności dużych ilości wody w stanie ciekłym. Według nowych badań nadal istnieje możliwość powstania życia.
Obecnie znanych jest około pięćdziesięciu egzoplanet, których średnice wahają się od wielkości Marsa do kilku ziemskich i które znajdują się w ekosferze ich gwiazd - w odległości orbitalnej, przy której możliwe są temperatury powierzchniowe dla obecności wody w stanie ciekłym. Te egzoplanety są uważane za głównych kandydatów do obecności na nich życia.
Jednak gdy woda stanowi dziesiątki procent całkowitej masy egzoplanety, aw jej atmosferze nie ma wodoru ani helu, nazywa się to „światem wodnym”. Niektórzy naukowcy w przeszłości argumentowali, że światy wodne nie nadają się do życia. Brakuje im masy lądowej, która kontroluje cykl węglanowo-krzemianowy - proces, w którym dwutlenek węgla jest zrównoważony między atmosferą a wnętrzem planety, co jest niezbędne do utrzymania akceptowalnej temperatury powierzchni.
Astronom z Harvardu Amit Levy i jego współpracownicy przeanalizowali fizyczne i geologiczne mechanizmy „światów wodnych”. Odkryli, że przy wystarczająco wysokim ciśnieniu atmosferycznym dwutlenku węgla lód morski może zostać wzbogacony pierwiastkami chemicznymi innymi niż woda i pochłaniacze węgla, tworząc strumień planetarny, który przywraca równowagę ciśnienia gazu - podobnie jak w cyklu węglanowo-krzemianowym.
Naukowcy odkryli, że aby taki efekt zadziałał, planeta musi obracać się trzy razy szybciej niż Ziemia. Pomoże to w uformowaniu się polarnych czap lodowych i wygenerowaniu gradientu temperatury w oceanie, który wspomoże ten mechanizm. Z kolei gradient temperatury może ułatwić cykle zamrażania i rozmrażania niezbędne do rozwoju życia w „światach wodnych” zgodnie z ograniczeniami ewolucji chemicznej.
Astronomowie obliczyli również nową „ekosferę” dla tego procesu wokół gwiazd podobnych do Słońca i mniejszych. Tak więc mieści się w zwykłej strefie siedliskowej.
Podsumowując, naukowcy zauważają, że w przypadku bardzo małych gwiazd (mniej niż połowa Słońca) taki mechanizm nie działałby z powodu synchronicznej rotacji z egzoplanetami w ekosferze: byłyby one stale zwrócone do gwiazdy z tej samej strony.
Vladimir Mirny
Film promocyjny: