Мечтали ли вы когда-нибудь во время осенних холодов улететь куда-то, где всегда тепло, но не слишком, воздух умеренно влажный и по возможности нет сильных ветров? Может ли существовать планета с такими условиями? Может ли существовать в реальности такой космический курорт?
Зона жизни
В Северном полушарии Земли, в том числе и в Украине, наступила осень. Дни стали холоднее, ночи — длиннее. С деревьев опадают листья, и вообще грустно. Очень хочется уехать куда-то, где не бывает зимы. Или улететь. Мечтали ли вы когда-нибудь о планете-курорте? Такую, чтобы на любой точке поверхности было не слишком холодно и не слишком жарко.
Места, где круглый год наблюдаются такие условия, есть и на Земле. Мы называем их субтропическим или средиземноморским климатом. Но возможно ли, чтобы в таком климате находилась целая планета? Или, по крайней мере, чтобы, кроме него, на ней существовали только тропики и умеренные широты ближе к полюсам — без дождевых лесов экватора, засушливых пустынь и полупустынь, без ледяных просторов Арктики и Антарктики?
В целом следует отметить, что планета, которая просто пригодна для земной жизни, уже должна стать настоящей сенсацией. Ведь многие до сих пор считают, что Земля по своим характеристикам занимает уникальное место во Вселенной и вторую такую не найти, не говоря уже о том, чтобы там были лучшие условия, чем на нашей планете.
Хотя на самом деле в существовании похожей на Землю планеты нет ничего невероятного. Главное — чтобы она имела сопоставимый с Землей размер и находилась в пределах зоны жизни, где получала бы не слишком много и не слишком мало тепла, чтобы на ее поверхности присутствовала жидкая вода.
Однако на самом деле это упрощение, ведь климат — не только количество солнечного света. К примеру, планета с синхронным вращением, то есть такая, которая всегда повернута к своей звезде одной стороной, почти точно не будет курортом. Жизнь на ней, скорее всего, будет, но будет существовать в относительно экстремальных как для Земли климатических условиях.
А это значит, что по крайней мере часть вращающихся вокруг красных карликов миров вряд ли можно будет назвать курортами. Хотя, возможно, на отдельных участках их поверхности все же будут царить довольно благоприятные, даже приятные для отдыха условия.
Короткий год, продолжительность суток и наклон оси вращения
Вообще со звездами, светимость которых ощутимо меньше, чем у Солнца, все достаточно неоднозначно. Ибо на самом деле небольшое расстояние от светила до зоны жизни означает очень короткий период вращения, а значит, годовые колебания температуры не могут быть ощутимыми, потому что атмосфере и гидросфере нужно время на нагрев и охлаждение.
С другой стороны, у этих планет в основном будет приливной захват или очень длинные (40, 60, 80 часов) сутки. То есть возможна ситуация, когда годовые колебания температуры на планете достаточно велики, но за ночь она успевает очень сильно остыть.
Однако, независимо от того, насколько близко планета находится к своей звезде, наибольшее из ее астрономических параметров на климат влияет наклон оси вращения. Если бы у Земли последняя была перпендикулярна эклиптике, мы бы не знали, что такое изменение времен года, и разница между приполярными и экваториальными областями не была бы такой ярко выраженной. Так что вполне возможно, что такая ситуация будет на какой-то другой планете.
Океаны и атмосфера
Поэтому для того, чтобы планета была похожа на курорт, она должна вращаться орбитой, близкой к круговой, на таком расстоянии от своей звезды, чтобы температура на поверхности была на 15–30 градусов выше точки замерзания воды. При этом ось ее вращения должна быть перпендикулярна плоскости эклиптики. Также желательно, чтобы период обращения планеты вокруг светила был меньше, чем у Земли, но не столь мал, чтобы она оказалась приливно захваченной.
Но это еще не все. Значительно сильнее на климат влияют атмосфера и гидросфера. Они исполняют роль аккумуляторов и переносчиков тепла. Поэтому миры, у которых мало воды и тонкие атмосферы, курортами быть не могут.
Хорошим вариантом будет планета, немного больше и массивнее Земли. Считается, что они могут удерживать больше воды и газов, но увлекаться здесь не стоит, потому что слишком большой мир, скорее всего, превратится в океаниду, а то и в мининептун. А лишь немного более плотная, чем у Земли, атмосфера при наличии глобального океана обеспечит наличие парникового эффекта и мощных течений, распределяющих тепло по всей планете.
Кстати, с учетом этого, на самом деле она должна находиться чуть дальше звезды, чтобы теоретически последняя могла нагревать ее где-то до 10–15°С. Тогда парниковый эффект будет нагревать ее именно до той температуры, которая нужна, а не превращать в Венеру.
Но как сделать так, чтобы зоны приятного тепла занимали большую часть поверхности планеты, а не только небольшие ее участки, как на Земле? Здесь большое влияние оказывает расположение континентов. Конечно, они в масштабе миллионов лет не стоят на месте. Наличие движения литосферных плит — необходимое условие для нормального функционирования углеродного цикла, также сильно влияющего на парниковый эффект.
Однако такое положение континентов, при котором планета будет нагреваться более или менее равномерно, все же можно представить. Во-первых, не должно быть таких больших частей суши, как Евразия. Такие континенты действуют как своеобразные аккумуляторы тепла и холода, вызывая значительные сезонные колебания температур.
Во-вторых, покрытыми водой должны оставаться приполярные зоны планеты. Причина та же, что и в первом пункте. Антарктида — самый большой «холодильник» нашей планеты. Для Земли это хорошо, но не для тех случаев, когда охлаждение излишне.
В третьих, свободным от суши должен оставаться экватор планеты. Это позволит энергии не концентрироваться в пустынях и тропических лесах, а перераспределяться с помощью теплых океанических течений, подобных тихоокеанским.
Оптимальным вариантом будет существование 6–10 относительно небольших континентов в тропической и умеренной зонах и некоторое количество архипелагов между ними. Также на климат должно положительно повлиять отсутствие больших горных систем. Конечно, они могут играть роль барьера на пути холодного воздуха, но при этом также приводят к возникновению высотной поясности.
Если все эти условия соблюдены, вполне возможна планета, где только вблизи экватора царит тропический климат, а у крайней севера и крайнего юга — умеренный. Все остальное — сплошные субтропики, словно одна большая Италия, Греция или южное побережье Крыма.
На самом деле далеко не все описанные выше условия нужно выполнять одновременно, чтобы получить планету-курорт. Можно представить разные их комбинации, которые могут давать нужный результат. В любом случае, можно констатировать, что миры, где нет зимы с холодом и снегом, действительно могут существовать.
