Инопланетные миры, похожие на гигантские глазные яблоки, могут быть способны принимать жизнь, но они могут быть не такими распространенными, как предполагалось ранее, говорится в новом исследовании.
Вместо этого океаны, в результате чего такие планеты будут напоминать огромные глазные яблоки, могут часто покрываются туманом или полностью покрываться морским льдом, что приведет к нарушению их внешнего вида и потенциально уменьшит их шансы стать пригодными для жизни, как мы это знаем, - говорят исследователи.
Считается, что эти инопланетные миры существуют вокруг красных карликов, наиболее распространенного типа звезд во вселенной. Эти звезды маленькие и холодные, примерно в 50-кратном размере массивнее солнца и почти в 50 раз тусклее. На их долю приходится до 70% всех звезд во Вселенной, что потенциально делает их ценным местом для поиска внеземной жизни. Действительно, космический телескоп НАСА "Кеплер" обнаружил, что по крайней мере половина из этих звезд содержит скалистые планеты, масса которых в четыре раза превышает массу Земли.
Исследования о том, может ли экзопланета нести в себе жизнь, как мы знаем, сосредоточены на том, имеет ли она жидкую воду или нет, поскольку существует жизнь практически везде, где есть жидкая вода на Земле. Ученые обычно концентрируются на жилых зонах звезд, также известных как Златовласка зоны - области вокруг звезды, достаточно умеренной для того, чтобы мир обладал жидкой водой на своей поверхности.
Одно исследование 2014 года показало, что почти каждый красный карлик может иметь планету в своей жилой зоне. Эта работа также показала, что каждый из таких миров может обладать примерно в 25 раз большим количеством воды, чем Земля в целом.
Жилые зоны вокруг красных карликов находятся близко к этим звездам из-за их тусклости, часто ближе, чем расстояние, на котором Меркурий вращается вокруг Солнца. Такая близость делает их привлекательными для наблюдателей за инопланетными объектами, поскольку миры вблизи их звезд возникают перед нами чаще, и мы их видим, что делает их более легкими для изучения, чем планеты, которые вращаются дальше от своих звезд.
Когда планета вращается вокруг звезды очень близко, гравитационное притяжение звезды может заставить мир стать "аккуратно заблокированным" с ней, означая, что планета всегда будет показывать одно и то же лицо своей звезде так же, как луна делает с Землей. Этот сценарий планет, каждая из которых имеет одну постоянную сторону дня и одну постоянную сторону ночи, может привести к поразительному типу мира, похожему на глазное яблоко. Его ночная сторона была бы покрыта замороженной ледяной скорлупой, а днем - гигантским океаном с жидкой водой, постоянно греющимся в тепле своей звезды.
Однако предыдущие исследования того, как аккуратно заблокированные вокруг красных карликов экзопланеты могут выглядеть, не учитывали того, как морской лед может влиять на поток тепла и холода в океанах таких миров. Морской лед будет дрейфовать вокруг этих океанов из-за сильных ветров, которые возникнут в результате того, что воздух, нагретый днем, устремится ночью в прохладное место на каждой стороне света. По мере того, как морской лед начнет таять, он будет поглощать тепло воды и окружающей среды.
Сейчас ученые в Китае считают, что дрейфующие морские льды часто охлаждают такие экзопланеты настолько, что не позволяют им превратиться в миры глазных яблок. Вместо этого многие такие экзопланеты могут превратиться в "снежные шары", полностью покрытые льдом.
Предыдущие исследования показали, что Земля, возможно, оказывалась под снежным покровом несколько раз в своей истории - "один раз около 2,2 миллиарда лет назад, а другой около 630 миллионов лет назад", - сказал Space.com Чжун Ян, климатолог Пекинского университета и ведущий автор этого нового исследования. В эти снежные периоды все поверхности океанов были покрыты морским льдом и снегом, и, может быть, почти все континенты были покрыты толстым ледяным покровом.
Команда исследователей разработали 3D компьютерное моделирование того, как лед, образующийся вблизи краев океана планеты глазных яблок, может дрейфовать и таять. Этот морской лед, по сути, переносил холод с ночи на ночь с каждой стороны света на ночь.
Ученые также смоделировали климат этих экзопланет, включая воздействие парниковых газов, таких как углекислый газ, который согревает планеты, удерживая тепло от их звезд. Они обнаружили, что когда в этих мирах не содержится гораздо больше парниковых газов, чем на Земле, их дневные океаны могут уменьшаться и даже исчезать, превращая их в снежные шары.
Исследователи обнаружили, что, эффект снежного кома может произойти даже тогда, когда экзопланеты в жилой зоне красного карлика не были строго привязаны к определенным дневным и ночным склонам, а медленно менялись, изменяя свой облик.