Обитаемая зона: ученые придумали, как искать растительность на экзопланетах
Сегодня ученые по всему миру занимаются активным поиском потенциально обитаемых планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Критериев, по которым специалисты предлагают выбирать кандидатов, целое множество, начиная от температуры небесного тела, заканчивая его массой, возрастом и классом звезды, вокруг которой планета вращается. В новом же исследовании представлена еще одна методика, которая позволяет искать растительность на далеких мирах — при помощи такой характеристики, как альбедо.
Альбедо — это показатель того, сколько солнечного света отражается от поверхности того или иного объекта. Самым высоким альбедо в нашей Солнечной системе обладает Энцелад — один из спутников Сатурна. От его гладкой, замерзшей поверхности отражается около 99% солнечного света, в результате чего средняя температура на нем не превышает минус 200 градусов Цельсия. Таким же низким альбедо обладает и другая луна Сатурна — Япет.
Что же касается Земли, единственной известной планете, на которой есть жизнь, то ее альбедо составляет порядка 0,30. Иными словами, земная поверхность отражает всего лишь 30% света от нашей звезды — на такой показатель влияет облачность, ледяной покров, соотношение суши и воды, а также растительность. Именно последний фактор в сочетании с характеристикой альбедо и стал основой для методики, которую разработали ученые из Астрономической обсерватории Триеста в Италии, применительно к экзопланетам.
Как отметили авторы статьи, далекие миры за пределами нашей системы, имеющие растительный покров, должны отражать меньше света, а температура их поверхности должна быть выше по сравнению с «голыми» небесными телами. Но при условии, что сравниваемые планеты находятся на одинаковом расстоянии от одних и тех же звезд. В основе методики лежит механизм Чарни, описывающий обратную связь между растительностью и ее влиянием на количество осадков.
Итальянские же ученые обновили эту модель, включив два типа динамически конкурирующей растительности: луга и леса. Всего они рассмотрели четыре ситуации: полное доминирование деревьев («лесные» миры), полное доминирование травы («луговые» миры), сосуществование деревьев и травы, а также двунаправленные миры.
В рамках своего исследования они выяснили, что растительность снижает альбедо планеты и делает климат теплее. Это, в свою очередь, «расширяет границу обитаемой зоны и повышает общую пригодность планеты для жизни». В то же время трава и деревья по-разному влияют на отражательную способность небесных тел. Если трава повышает их альбедо, то леса, напротив, снижают его. Ключевой вывод заключается в том, что ситуация может меняться в зависимости от «конкуренции» лугов и лесов за ресурсы.
Как подчеркнули ученые, хотя влияние растительности на альбедо и климат невелико, нельзя игнорировать тот факт, что она является одним из факторов обитаемости планеты. Тем более что авторы не учитывали наличие воды и концентрацию CO2 в атмосфере. Их работа — лишь первый шаг в анализе взаимосвязи растительного покрова планеты с ее потенциальной обитаемостью.
Ранее ученые обнаружили пригодную для жизни суперземлю: она расположена у ближайшей солнцеподобной звезды, до которой всего 16 парсеков. Однако есть одна проблема — сильная гравитация, которая потенциально сделала бы жизнь на планете совсем не похожей на земную.
