Даже экзопланеты с экстремальными условиями пригодны для жизни: исследование

В 2018 году космический телескоп NASA TESS открыл экзопланету LHS 3844b. Она находится на расстоянии 459 триллионов километров от Земли и вращается вокруг красного карлика LHS 3844. Планета весит в 1,3 раза больше Земли и полностью обходит звезду за 11 часов. Из-за такой близкой орбиты она всегда смотрит на звезду только одной стороной. Там, куда постоянно падают лучи, поверхность нагревается до 727-1727 °C. На теневой стороне температура падает до -273 °C, и молекулы почти перестают двигаться.

Раньше астрономы считали, что в таких условиях никто не сможет выжить. Исследователь Дайсуке Ното и его коллеги опубликовали статью в журнале Nature Communications. Они предположили, что благодаря тому, что планета не вращается вокруг своей оси относительно звезды, тепло распределяется равномерно. Это создает участки с умеренной температурой, где могут обитать организмы. Подобные небесные тела встречаются во Вселенной чаще, чем те, где день и ночь сменяют друг друга.

Чтобы проверить эту гипотезу, команда собрала лабораторную модель. Ученые не могли наблюдать, что происходит внутри настоящей экзопланеты, поэтому наполнили прямоугольный резервуар вязким глицерином. Туда добавили жидкие кристаллы, которые меняют цвет, когда нагреваются или остывают. Четыре термостата нагревали и охлаждали края резервуара. Так физики сымитировали то, как температура меняется от дневной стороны к ночной, а также от поверхности к глубоким слоям планеты.

Экзопланеты: какие бывают, как их открыли и есть ли среди них пригодные для жизни

Этот метод показал, как магма ведет себя под корой. На дневной стороне горячая жидкость поднимается, течет вдоль поверхности, остывает и опускается на ночной стороне. Затем она возвращается по дну обратно. Поток идет медленно, стабильно и предсказуемо. На дне также возникают горячие столбы, которые поднимаются вверх и остаются на одном месте. На Земле похожие горячие точки, например под Гавайями, со временем смещаются.

Эксперимент показал, что тепло передается внутри экзопланеты почти так же, как на Земле. Физики рассчитали числа Нуссельта, которые показывают, как сильно передается тепло, и эти значения совпали с земными. Ученые поняли, что между освещенной и теневой сторонами планеты образуется переходная зона. В этой зоне могут возникать геотермальные источники, которые подходят для того, чтобы там жили организмы.

Дайсуке Ното отмечает, что такие глобальные потоки магмы могут также влиять на жидкое ядро планеты. Из-за этого может возникать магнитное поле, которое отличается от земного. Команда планирует дальше использовать эту модель, чтобы изучать, как работают другие системы и процессы внутри планет.