Моделирование одной из ближайших экзопланет показало, что на её поверхности могут существовать водяные океаны, а в атмосфере — облака и осадки. И пусть обстановка в этом мире всё равно довольно непривычна на вкус землян, жизнь там могла бы найти пристанище.
Звезда Глизе-581, расположенная в 20 световых годах от нас, приносила сенсации уже не раз. Четыре года назад у неё впервые была найдена планета земного типа (Gliese 581 c) в обитаемой зоне.
Позже учёные учли не только расстояние до звезды, но и наиболее вероятный состав атмосферы планеты c и заявили, что там, пожалуй, всё-таки жарковато. Но из тех же соображений (парниковый эффект) астрономы выдали аванс обитаемости другому миру в той же системе — планете Gliese 581 d, расположенной дальше от светила.
Хотя по некоторым предположениям Gliese 581 d всегда обращена одной стороной к своему солнцу, выяснилось, что температуры на освещённом и теневом полушарии этой планеты остаются в приемлемых для жизни пределах (иллюстрация с сайта motivatorscompanyblog.com).Далее у той же звезды открыли Gliese 581 e — самую лёгкую экзопланету на данный момент из тех, что вращаются вокруг обычных звёзд (не считая пульсаров).
Наконец, прошлой осенью планетарная система Глизе-581 пополнилась планетами с индексами f и g. Причём последняя попала точно в центр так называемой "зоны Златовласки", то есть зоны обитаемости (c и d красуются на её краях).
К сожалению, скалистый мир g до сих пор не подтверждён повторными измерениями других команд. Слишком тонкое влияние он вносит в движение родительской звезды, по колебаниям в котором и был найден. Некоторые специалисты подозревают, что Gliese 581 g может быть ошибкой измерений.
А пока этот вопрос открыт, внимание планетологов вновь вернулось к Gliese 581 d. Этот скалистый мир весит как семь Земель, а по размеру крупнее нашей планеты примерно вдвое. Так что сила тяжести на его поверхности составляет 1,75 от земной.
Учёные из французского Национального центра научных исследований (CNRS) и института Лапласа (Institut Pierre Simon Laplace) использовали детальную модель климата, в которую можно было вносить широкий спектр начальных условий, чтобы выяснить — что же происходит на поверхности планеты d.
Планетологи предполагают, что приливными силами этот мир может быть «заперт» так, что смотрит на своё солнце всё время одной стороной. Об особом перегреве дневного полушария тут речи не идёт — Gliese 581 d получает от своей звезды (красного карлика) втрое меньше энергии, чем Земля. Но опасение вызывала сторона вечной ночи – её холод мог сконденсировать всю атмосферу и заморозить возможную воду.
Как информирует ScienceDaily, модель французов воспроизвела атмосферу планеты и её поверхность в трёх измерениях.
К удивлению авторов оказалось, что при определённой концентрации углекислого газа (весьма вероятной для этого мира) планета d не только избегает замораживания, но и обеспечивает приличные условия для жизни. При этом циркуляция атмосферы обеспечивает хорошее перераспределение энергии между дневным и ночным полушарием и выравнивание их температур.
Модель Gliese 581 d. Синие и красные участки соответствуют прохладным и тёплым районам. Стрелки представляют ветра на высоте двух километров (иллюстрация Laboratoire de Météorologie Dynamique/ CNRS).
Средняя глобальная температура на Gliese 581 d — выше нуля по Цельсию. Причём такая среда оказалась стабильной для широкого спектра граничных условий (в частности, тонкостей в составе атмосферы). Да ещё она справедлива как для поверхности, представляющей собой сушу, так и для гипотетических океанов, уточняют исследователи.
Ключом к защите от глобального оледенения и краха атмосферы оказалось не только присутствие парникового газа, но и спектр звезды. В нём велика доля красных лучей. Больше, чем, к примеру, в солнечном свете. А такие волны эффективно проникают сквозь толстую атмосферу, нагревая поверхность далёкого мира.
Ещё учёные выявили, что на большой высоте в атмосфере планеты d существуют облака из сухого льда. И пусть это всего лишь моделирование, но оно настолько детальное, что французы смело называют Gliese 581 d первой сверхземлёй с подтверждённым нахождением в обитаемой зоне.
Из-за различных по составу облаков даже на освещённой стороне этого небесного тела царит красноватый сумрак. Неподвижное светило в небе и повышенная гравитация добавляют Gliese 581 d своеобразного шарма. И всё же нужно признать, этот мир куда ближе к нашему собственному по условиям, чем какой-либо другой.
Открытие французов повышает шанс на существование жизни если не на этой планете, то где-нибудь ещё в Галактике. Авторы численного эксперимента надеются, что новые наблюдения при помощи телескопов помогут получить фактические данные об атмосфере Gliese 581 d и убедиться в правоте компьютерных моделей.
(Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal. Детали также можно найти в пресс-релизе института Лапласа.)
