Версия для слабовидящих
Что Юпитер может рассказать о климате земплеподобных планет вокруг других звёзд Печать Email
Новости науки
10.10.2013
Зачем этот список нужен, если есть трижды пресловутая «зона обитаемости»? Скептики утверждают, что формальное нахождение в зоне обитаемости малоинформативно. Чаще всего они оперируют циклом Миланковича, суть периодическими изменениями в инсоляции Северного и Южного полушарий нашей планеты под влиянием гравитации других тел Солнечной системы, воздействующих на орбиту Земли. Поскольку альбедо разных полушарий различно, такие колебания понижают (или повышают) количество солнечного излучения, греющего планету, и тем самым периодически «сбивают» её климат. Аргументация такова: даже небольшие колебания орбиты экзопланет земного типа в зоне обитаемости должны вести к таким скачкам температур, при которых нормальное развитие жизни (не говоря уже о жизни разумной) будет весьма затруднено. И это вновь приводит нас к предположению об уникальности Земли как места, пригодного для жизни разумного вида.

Такого не может быть, уверяют сторонники теории уникальной Земли: только редкое стечение обстоятельств (включая щадящий режим циклов Миланковича) позволяет нашей планете порождать и поддерживать разумную жизнь. (Илл. James Vaughan.)


Астроном Джонти Хорнер (Jonti Horner) из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) вместе с коллегами взялся за составление списка критериев обитаемости. Для этого он представил, как именно гравитация соседей по системе может исказить экзопланетные орбиты. Поскольку детальных данных по другим системам у нас пока нет (даже в наиболее изученных мы можем не знать о существовании крупных планет, находящихся далеко от светила), постольку была создана модель, в которой «подопытной планетой» стала Земля. А влияние других тел в основном свели к юпитерианскому — благо это самая массивная планета нашей системы, в долгосрочном смысле вместе с Солнцем оказывающая определяющее влияние на циклы Миланковича, кои часто связывают с периодическим оледенением Земли.

Учёные перебрали 39 601 вариант, в котором Юпитер находится то чуть ближе к Солнцу (4,2 а. е.), то чуть дальше от него (6,2 а. е.), чем эта гигантская планета удалена от светила в действительности (5,2 а. е.).

Ну так что, редка ли Земля в окружающей Вселенной? Могут ли соседи-тяжеловесы дестабилизировать климат землеподобной планеты, делая его непригодным для комфортного существования?

Оказалось, что, как ни двигай Юпитер туда-сюда на 150 млн км в любую сторону, периодические колебания орбиты Земли, составляющие циклы Миланковича, не испытывают значимых изменений. Нет, отдельные сценарии всё же давали колебания орбиты сильнее нынешних (хотя и вряд ли катастрофические), однако в подавляющем большинстве варианты были либо сходными по колебаниям с нынешними, либо даже меньшими. В общем, даже сегодняшний земной климат с его периодическими оледенениями сравнительно экстремален, то есть не очень-то свойствен землеподобным телам.

Как отмечают исследователи, в значительном количестве случаев в системах с экзо-Землями уже известны гигантские планеты, а когда мы получим более эффективные космические телескопы, то познаем всех тамошних тяжеловесов. Следовательно, можно будет использовать эту модель для описания орбит аналогов Земли в других планетных системах, чтобы выяснить, насколько они хаотичны и может ли это всерьёз повлиять на стабильность климата.

Заметим также, что, при всей правоте австралийцев, собственно аргумент о влиянии циклов Миланковича на обитаемость в климатическом отношении весьма спорен. Ещё в кембрии на Земле господствовал тёплый климат, а средняя температура поверхности была высокой при минимальной разнице температур между экватором и полюсами. Последние 500 млн лет в основном характеризовались более тёплым климатом с высоким содержанием в атмосфере углекислого газа, нежели сегодня, при котором циклы Миланковича в абсолютном большинстве периодов не вели к оледенениям, тем более частым. Трудно понять, почему климат экзопланет должен быть похожим на нынешний земной, с его быстро чередующимися ледниковьями, а не на климат прошлого Земли, в принципе незнакомый с постоянными полярными шапками.

Чем сильнее вытянется орбита Земли («вытянутость» указана справа), тем резче будут колебания её климата. Однако даже сильные вариации удаления Юпитера от Солнца и вытянутости его собственной орбиты не приводят к сценарию полной необитаемости; в большинстве же случаев всё выглядит вполне по-вегетариански. (Илл. Jonti Horner.)


Наконец, нынешние моделирования связи атмосферы и климата показывают, что при атмосфере хотя бы в четыре раза плотнее земной даже планеты типа Земли с её нынешней не вполне стабильной орбитой имели бы одинаковую температуру на полюсах и экваторе. Откуда мы знаем, что на большинстве экзопланет сравнительно мало углекислого газа и тонкая газовая оболочка (как на Земле сегодня)? Впрочем, обвинения в определённом микшировании нынешней земной ситуации со стандартным положением дел на экзопланетах следует адресовать скорее сторонниками теории уникальной Земли, чем Хорнеру и Ко.

Предварительные результаты исследования на этой неделе будут представлены на Австралийской конференции космических наук.

Источник - http://compulenta.computerra.ru/universe/SETI/10009298/

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта