Для того чтобы считать внесолнечную планету потенциально обитаемой, необходимо, чтобы на ее поверхности могла существовать жидкая вода. Клеткам, мельчайшим «строительным кирпичикам» жизни, для выполнения их функций требуется вода. Для того чтобы на поверхности планеты могла существовать вода, необходим определенный температурный режим, поддерживающийся на поверхностях лишь тех планет, которые лежат на «правильном» расстоянии от родительской звезды – в так называемой «обитаемой зоне».
Но как влияет на потенциальную обитаемость экзопланеты такой фактор как ее размер? Современные астрономы при поисках новых планет считают важным выставить как можно больше «фильтров», позволяющих отсечь планеты, заведомо непригодные для существования живых организмов.
В новой научной работе группа исследователей во главе с Константином Арншейдтом (Constantin W. Arnscheidt) из Массачусетского технологического института, США, изучила влияние размера планеты на ее потенциальную обитаемость при помощи компьютерного моделирования. Проведенное моделирование позволило установить минимальную массу планеты, позволяющую ей надежно удерживать за счет гравитации свою газовую оболочку, содержащую водяные пары (примерно 2,7 процента от массы Земли), а кроме того показало, что планеты, имеющие небольшую массу, подчас могут находиться ближе к звезде, чем допускается внутренней границей обитаемой зоны, и, тем не менее, быть потенциально обитаемыми. Это связано с механизмом испарения воды с поверхности экзопланеты. Обычно планеты, находящиеся слишком близко к звезде, разогреваются за счет избыточной энергии светила, вода активно испаряется с их поверхности и накапливается в атмосфере, формируя толстый слой парниковых газов – а затем толщина этого слоя, эффективно удерживающего тепло, быстро нарастает, что приводит к лавинообразному нарастанию температуры на планете до значений, делающих ее непригодной для жизни. Планеты небольшого размера слабо удерживают свою атмосферу, и при нагреве их атмосфера значительно увеличивается в объеме, что приводит к росту ее способности излучать тепло в космическое пространство и тем самым охлаждаться до умеренных температур, позволяющих воде существовать на поверхности в жидкой форме, показывают Арншейдт и коллеги.
