Встановлений мінімальний розмір планет, потенційно придатних для життя

Науковці з’ясували, яким має бути мінімальний розмір планети, щоб вона могла утримати атмосферу достатньо довго для виникнення життя. Відповідь виявилась конкретною: 0,8 радіуса Землі. Обʼєкти, менші за цю межу, практично приречені залишитись мертвими кам’яними тілами.

Художнє зображення екзопланети 55 Cancri e з потенційною атмосферою
Художнє зображення екзопланети 55 Cancri e з її потенційною атмосферою. Джерело: nasa.gov. Credit — NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Модель для маленьких планет

Дослідники з Каліфорнійського університету в Ріверсайді розробили модель придатності для життя планет, менших за Землю STEHM (Smaller Than Earth Habitability Model), що описує, як розмір обʼєкта впливає на збереження її атмосфери. 

Вони розглянули планети від 0,5 до 1,0 радіуса Землі й відстежили, як довго кожна може утримувати газову оболонку. Результат показав чіткий поріг між 0,7 і 0,8 радіуса Землі.

Два бар’єри

Перший бар’єр очевидний: слабша гравітація. Менша маса планети означає нижчий гравітаційний поріг і високоенергетичні частинки атмосфери просто «витікають» у космос — через процес, відомий як втеча Джинса. 

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше

Другий бар’єр — охолодження надр. Що менша планета, то більша її відносна площа поверхні — співвідношення площі до об’єму. Тепло розсіюється швидше, кам’яна оболонка (літосфера) товщає і блокує вулкани. Без вулканічної активності зникає основний механізм поповнення газової оболонки.

Що відбувається з дуже маленькими планетами

Менші за 0,7 радіуса Землі неминуче втрачають атмосферу під дією ультрафіолетового та рентгенівського випромінювання материнської зорі. Для прикладу: тіло в 0,6 радіуса утримає газову оболонку лише близько 400 млн років, а в 0,5 радіуса — лише 30 млн.

Водночас планети розміром від 0,8 радіуса Землі зберігають свою атмосферу впродовж мільярдів років.

Місія Pandora вивчатиме атмосфери екзопланет. Джерело: youtube.com / NASAGoddard

Виняток із правила

Маленька планета може «обманути» цей сценарій лише у трьох рідкісних випадках. Великий запас вуглецю, який підтримує щільну атмосферу, тому що важкі молекули CO2 краще чинять опір розсіюванню. Майже відсутнє ядро — означає більший об’єм мантії й довший вулканічний ресурс. Та «холодний старт» — коли надра розігріваються повільно, атмосфера формується поступово і материнська зоря встигає послабити жорстке випромінювання раніше, ніж газова оболонка стає вразливою. Але всі три варіанти трапляються вкрай рідко.

Для пошуку позаземного життя це означає просте правило: концентруватись на екзопланетах від 0,8 радіуса Землі й більше. Все, що менше за цю межу, з великою ймовірністю є безповітряною скелею.

Джерело: universetoday.com

Новини інших медіа
У Чумацькому Шляху виявили найпотужніший природний прискорювач частинок
Blue Origin виявили справжню причину вибуху ракети New Glenn
Надмасивна чорна діра-утікачка допомогає зрозуміти стародавнє злиття
Астробіолог побачив у бактеріях з чистих кімнат NASA несподівану користь
Що Spirit насправді бачив у ґрунті кратера Гусєва
Зодіакальний пил інших систем може завадити пошуку життя у Всесвіті
Нестійкість Кельвіна — Гельмгольца вперше зафіксована на Сонці
Ракета Falcon 9 розлетілась на друзки біля кратера Ейнштейна
Під зорепад Персеїд українці зможуть залишити своє бажання на інтерактивній зоряній мапі
Створений у КПІ наносупутник PolyITAN-1 потрапив до Книги рекордів України