Астрономы считают, что адских миров наподобие Венеры во Вселенной может быть больше, чем настоящих «вторых Земель»

Новое исследование показывает, что экзопланеты, похожие на Венеру с ее экстремальными температурами и плотной токсичной атмосферой, могут встречаться во Вселенной значительно чаще, чем миры, действительно напоминающие Землю. Этот вывод способен серьезно изменить подход ученых к поиску потенциально обитаемых планет.

Долгое время астрономы надеялись, что среди огромного числа открытых экзопланет удастся найти множество аналогов Земли. Однако новые модели показывают, что многие каменистые миры, расположенные в потенциально подходящих зонах, могут эволюционировать скорее по «венерианскому» сценарию — превращаясь в раскаленные и крайне негостеприимные планеты.

Почему Венера считается одной из самых экстремальных планет Солнечной системы

Сегодня Венера является самым горячим миром Солнечной системы, несмотря на то что Меркурий расположен ближе к Солнцу.

Температура на поверхности Венеры достигает примерно 460 градусов Цельсия.

Этого достаточно, чтобы плавить свинец.

Планета обладает:

• чрезвычайно плотной атмосферой;
• огромным атмосферным давлением;
• облаками серной кислоты;
• мощным парниковым эффектом;
• крайне медленным вращением.

Условия на поверхности Венеры считаются одними из самых суровых среди планет земной группы.

Почему Венера настолько горячая

Главную роль играет так называемый runaway greenhouse effect — неконтролируемый парниковый эффект.

Атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа.

Тепло эффективно удерживается атмосферой и практически не уходит в космос.

В результате поверхность планеты постоянно остается раскаленной.

Даже ночью температура почти не снижается.

Почему Земля и Венера так интересны для сравнения

Размеры и масса двух планет довольно близки.

И Земля, и Венера:

• относятся к каменистым планетам;
• имеют схожие размеры;
• сформировались во внутренней части Солнечной системы;
• вероятно, обладали вулканической активностью.

Однако эволюция этих миров оказалась совершенно разной.

Земля стала пригодной для жизни планетой, а Венера превратилась в настоящий «адский мир».

Почему ученых особенно интересует вопрос обитаемости

После открытия тысяч экзопланет поиск потенциально пригодных для жизни миров стал одной из главных задач современной астрономии.

Исследователи пытаются определить:

• насколько редка Земля;
• как часто возникают стабильные атмосферы;
• способны ли другие планеты удерживать воду;
• какие условия необходимы для жизни.

Однако новые данные показывают, что устойчивые землеподобные условия могут быть значительно менее распространены, чем предполагалось.

Что такое экзопланета

Экзопланетами называют планеты, находящиеся за пределами Солнечной системы.

Сегодня подтверждено существование тысяч таких объектов.

Среди них встречаются:

• газовые гиганты;
• суперземли;
• ледяные миры;
• раскаленные планеты;
• системы с несколькими звездами.

Каждое новое открытие помогает лучше понять разнообразие планетных систем.

Почему «вторая Земля» — крайне сложная цель

Для существования землеподобных условий требуется сочетание множества факторов.

Важную роль играют:

• расстояние до звезды;
• состав атмосферы;
• наличие воды;
• магнитное поле;
• геологическая активность;
• стабильность климата.

Даже небольшие отличия могут привести к радикально иной эволюции планеты.

Что такое зона обитаемости

Зоной обитаемости называют область вокруг звезды, где температура теоретически позволяет существование жидкой воды на поверхности.

Но нахождение в такой зоне еще не гарантирует пригодность для жизни.

Венера считается хорошим примером этого.

Некоторые модели предполагают, что в далеком прошлом на ней могли существовать более умеренные условия.

Почему Венера могла когда-то быть похожей на Землю

Исследователи предполагают, что ранняя Венера могла обладать:

• океанами;
• более умеренной атмосферой;
• меньшими температурами.

Однако со временем климат планеты изменился.

Усиление парникового эффекта привело к испарению воды и радикальной перестройке атмосферы.

Почему потеря воды настолько критична

Вода играет важную роль в климатической стабильности.

Когда температура растет:

• вода испаряется;
• пар усиливает парниковый эффект;
• атмосфера удерживает еще больше тепла.

Этот процесс может стать самоподдерживающимся.

На Венере он, вероятно, вышел из-под контроля.

Почему красные карлики особенно важны

Большинство звезд в галактике — это красные карлики.

Многие найденные каменистые экзопланеты вращаются именно вокруг таких звезд.

Однако у красных карликов есть особенности:

• мощные вспышки;
• высокая активность;
• сильное ультрафиолетовое излучение;
• близкое расположение зоны обитаемости.

Все это может затруднять сохранение стабильных условий на планетах.

Почему планеты возле красных карликов часто оказываются экстремальными

Чтобы получать достаточно тепла, планеты должны находиться очень близко к своей звезде.

Это может приводить к:

• приливному захвату;
• перегреву;
• потере атмосферы;
• интенсивному излучению;
• нестабильному климату.

Некоторые исследователи считают, что многие такие миры скорее напоминают Венеру, чем Землю.

Что такое приливный захват

При приливном захвате одна сторона планеты постоянно обращена к звезде.

Подобная ситуация наблюдается у Луны относительно Земли.

Для экзопланет это может означать:

• постоянный день на одной стороне;
• вечную ночь на другой;
• экстремальные температурные различия;
• сложную атмосферную циркуляцию.

Почему атмосфера определяет судьбу планеты

Даже схожие по размеру миры могут иметь совершенно разные условия из-за атмосферы.

Она влияет на:

• температуру;
• давление;
• распределение тепла;
• сохранение воды;
• защиту поверхности.

Венера показывает, насколько радикально атмосфера может изменить планету.

Почему ученым сложно различать «земли» и «венеры»

Современные телескопы пока имеют ограниченные возможности.

Даже если астрономы обнаруживают каменистую планету подходящего размера, это еще не говорит о ее реальных условиях.

Многие параметры остаются неизвестными:

• состав атмосферы;
• наличие океанов;
• облачность;
• давление;
• температура поверхности.

Как помогают новые космические телескопы

Современные обсерватории постепенно улучшают возможности исследования атмосфер экзопланет.

Особенно важную роль играют:

• James Webb Space Telescope;
• будущие крупные инфракрасные телескопы;
• наземные сверхкрупные обсерватории.

Они позволяют анализировать химический состав атмосфер далеких миров.

Почему углекислый газ так важен

Углекислый газ — один из ключевых парниковых газов.

В умеренных количествах он помогает поддерживать стабильный климат.

Однако при чрезмерной концентрации может возникнуть runaway greenhouse effect.

Именно это, вероятно, произошло на Венере.

Почему Венера снова стала приоритетом для науки

Долгое время основное внимание уделялось Марсу.

Сейчас интерес к Венере снова растет.

Причины включают:

• изучение климатической эволюции;
• понимание парниковых процессов;
• исследование атмосфер;
• сравнение с экзопланетами.

Фактически Венера становится важной моделью для понимания других миров.

Какие миссии готовятся к Венере

В ближайшие годы к планете планируют отправить новые аппараты.

Они будут изучать:

• атмосферу;
• геологию;
• химический состав;
• вулканическую активность;
• историю воды.

Новые данные помогут уточнить, как Венера превратилась в экстремальный мир.

Почему это важно для поиска жизни

Если венероподобные миры действительно преобладают, поиск обитаемых планет может оказаться значительно сложнее.

Даже планеты:

• похожего размера;
• расположенные в зоне обитаемости;
• находящиеся у спокойных звезд

могут обладать совершенно негостеприимными условиями.

Что такое суперземли

Суперземлями называют каменистые планеты крупнее Земли, но меньше Нептуна.

Они являются одним из самых распространенных типов экзопланет.

Некоторые из них могут быть:

• потенциально обитаемыми;
• покрытыми океанами;
• раскаленными;
• обладающими плотной атмосферой.

Многие суперземли могут оказаться ближе к Венере, чем к Земле.

Почему планетная эволюция зависит от множества случайных факторов

Даже небольшие различия на ранних этапах способны радикально изменить дальнейшую судьбу мира.

Влияние оказывают:

• интенсивность излучения звезды;
• вулканизм;
• столкновения;
• состав атмосферы;
• наличие магнитного поля;
• скорость вращения.

Поэтому две похожие планеты могут эволюционировать совершенно по-разному.

Почему Земля может быть более редкой, чем считалось

Новые исследования не означают, что пригодные для жизни миры чрезвычайно редки.

Однако они показывают, что стабильные землеподобные условия могут требовать более тонкого сочетания факторов, чем предполагалось ранее.

Это делает Землю еще более интересным и необычным объектом.

Какие вопросы остаются открытыми

Ученые пока не знают:

• насколько распространены настоящие аналоги Земли;
• как часто планеты превращаются в «супервенеры»;
• какие механизмы позволяют сохранить воду;
• насколько важны магнитные поля;
• как влияет активность звезд.

Будущие наблюдения должны помочь получить ответы.

Почему новое исследование важно

Работа показывает, что во Вселенной может существовать огромное количество раскаленных и экстремальных миров, внешне похожих на Землю, но полностью непригодных для жизни.

Понимание различий между «землеподобными» и «венероподобными» планетами становится одной из ключевых задач современной астрономии.

Именно от этого зависит, насколько реально человечество сможет найти во Вселенной миры с условиями, похожими на земные.

Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com