Японские ученые разработали модель, которая показывает, в каких условиях на планете, похожей на Землю, может сформироваться богатая угарным газом атмосфера. На основе этого они выявили параметры, которые могут рассматриваться при поиске обитаемых экзопланет. Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.
При поиске потенциально обитаемых экзопланет астрономы стараются найти планеты с похожими на Землю условиями: жидкая вода, определенный температурный режим, схожий состав атмосферы. Телескоп NASA Kepler, запущенный в 2009 году, показал, что у 20–50% из видимых звезд есть каменистые планеты, на которых может быть жидкая вода. Однако одного этого недостаточно: на климат и биогеохимию Земли напрямую влияет ее атмосфера, в состав которой входят углекислый газ (CO2), угарный газ (CO) и метан (CH4).
Японские ученые разработали модель, которая показывает, в каких условиях на планетах, похожих на Землю и обращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце, может сформироваться атмосфера, богатая CO. Для этого ученые определили основные источники выработки CO на земле, пути его перемещения между атмосферой и гидросферой, способы его удаления из атмосферы. Важнейшим источником CO оказался фотолиз CO2, то есть его разложение под действием солнечного света. CO попадает в атмосферу и в результате других фотохимических реакций, а также вместе с вулканическими газами, состоящими из CO и CH4. Из атмосферы CO удаляется при реакции с гидроксил-радикалами — OH, которые образуются при фотолизе водяного пара. Оказалось, что уровень CO в атмосфере повышается, когда он вырабатывается активнее, чем удаляется за счет реакций с OH. Это может происходить из-за повышения уровня CO2 в атмосфере, а также из-за высокой вулканической активности.
Ученые выяснили, что на повышение уровня CO в атмосфере могут указать изменения в концентрации не только этого газа, но и CO2 и CH4. У газов концентрации измеряются в форме парциального давления, поэтому исследователи предложили определять соотношения pCO/pCO2 и pCH4/pCO2. Чем больше разница между ними, тем выше вероятность того, что у планеты богатая CO атмосфера, так что она может быть потенциально обитаемой. Такой вывод исследователи сделали из-за того, что в среде, богатой CO, с большей вероятностью могут спонтанно образовываться более сложные органические вещества, которые способны дать начало жизни.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
