Британські науковці з’ясували, що крижані комети під час зіткнення з екзопланетами можуть змінювати їхній клімат і атмосферу. Згідно з результатами комп’ютерного моделювання, навіть одна велика комета може перетворити мертву, холодну екзопланету на тепліший та потенційно придатний для життя світ.
Дослідники змоделювали зіткнення великої комети з планетою, подібною до TRAPPIST-1e. Це одна з найбільш вивчених екзопланет у зоні, придатній для життя, що обертається навколо червоного карлика. Червоні карлики (зорі спектрального класу M) — холодніші та менш яскраві, ніж Сонце, однак вони — найпоширеніший тип зір у Всесвіті. Планети, які обертаються поруч із такими зорями, часто розташовані дуже близько до них і можуть бути припливно заблокованими, тобто постійно повернуті до зорі одним боком. Це створює надзвичайно екстремальні умови: денна сторона може бути надто гарячою та сухою, а нічна — крижано-холодною.
Коли з такою планетою стикається велика комета, що переважно складається з водяного льоду, в атмосферу вивільняється велика кількість водяної пари. Частина цієї пари потрапляє у верхні шари атмосфери, де може затримуватися надовго, змінюючи тепловий баланс планети. Водяна пара у високих шарах діє подібно до парникової «ковдри»: вона поглинає тепло, що йде від планети, й утримує його, підвищуючи температуру поверхні. Це схоже на природний парниковий ефект, відомий на Землі.
Окрім того, під впливом ультрафіолетового випромінювання зорі молекули води розщеплюються на гідроген і кисень. Цей процес, а також наступні хімічні реакції, можуть призводити до утворення парникових газів, таких як метан і оксид азоту. Вони значно ефективніші у нагріванні планети, ніж вуглекислий газ.
Відтак, моделювання показує, що навіть одне велике зіткнення може спричинити зміни клімату, які триватимуть десятки або навіть сотні років. За цей час на планеті може з’явитися вода в рідкому стані. Це створює короткочасне, але важливе «вікно можливостей» для зародження життя.
Це дослідження допомагає краще зрозуміти, як екзопланети, які спочатку здаються нежиттєздатними, можуть отримати шанс на формування сприятливих умов. Подібні катастрофічні події могли мати значення й у минулому Землі. За однією з гіпотез, саме комети доставили на нашу планету перші запаси води, необхідні для розвитку життя.
Дослідження опубліковане в The Astrophysical Journal.
