Пыль в атмосфере поможет определить, способна ли жизнь возникнуть на отдаленных планетах

Тысячи планет уже открыты за пределами нашей Солнечной системы, астрономы стремятся выяснить, какие из них могут быть пригодны для внеземной жизни. Новое исследование предложило интересный метод для этого — путем расчета минеральной пыли в атмосфере.

Воздушно-капельная пыль, из углеродно-силикатного материала, поднятого с поверхности планеты, обычно не учитывается при моделировании климата планет, но исследователи заявляют, что на самом деле она может оказать существенное влияние на возникновение жизни на планете.

Подумайте о научно-фантастическом фильме «Дюна» 1984 года, — большие объемы пыли могут потенциально влиять на климат планет, в зависимости от их состава и атмосфер.

Модели, созданные группой, имитируют воздействие пыли на планетах, приливно заблокированных, где одна и та же сторона планеты всегда обращена к звезде. «Дневная» сторона охлаждается пылью, а «ночная» — ей нагревается.

«На Земле и на Марсе пыльные бури оказывают как охлаждающее, так и согревающее воздействие на поверхность, причем охлаждающий эффект обычно выигрывает», — говорит астрофизик Ян Бутл из Met Office и Университета Эксетера в Великобритании.

Исследователи также обнаружили, что на планетах, расположенных ближе к звезде-хозяину, пыль может создать петлю обратной связи, которая задержит потерю воды с поверхности, которая в противном случае испарялась при более высоких температурах.

На другом конце обитаемой зоны, наиболее удаленной от звезды, пыль может оказывать согревающее действие, поглощая и испуская инфракрасное излучение. В конечном итоге воздействие пыли зависит от ряда факторов, в том числе от баланса суши и океанов на планете и состава ее атмосферы.

По словам авторов нового исследования, в будущем моделировании следует учитывать эти факторы, а также признавать, что пыль может скрывать некоторые из ключевых биомаркеров, таких как водяной пар и кислород, которые обычно используются для оценки способности планеты поддерживать жизнь.

«Пыль в воздухе — это то, что может указать на пригодность планет к жизни, но также затеняет нашу способность находить признаки жизни на этих планетах», — говорит ученый-эколог из Университета Восточной Англии в Великобритании Манодж Джоши. «Эти эффекты необходимо учитывать в будущих исследованиях».

На Земле мы знаем, что пыль может оказать значительное влияние на изменение климата и моделирование, которое мы используем для его прогнозирования; таким образом, рассмотрение этого фактора в поиске жизни за пределами Земли может означать, что больше планет стоит более пристального внимания.

Конечно, изучение планет с такого большого расстояния в космосе — невероятная задача, но по мере того, как наши телескопы совершенствуются и наши расчеты становятся более точными, мы лучше можем определить, где может присутствовать жизнь.

«Подобные исследования возможны только путем пересечения дисциплин и сочетания превосходного понимания и методов, разработанных для изучения климата нашей планеты, с передовой астрофизикой», — говорит астрофизик Натан Мейн из Университета Эксетера.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

Источники: Фото: Три компьютерных симуляции, показывающие пыль, поднятую ветрами. (Денис Сергеев / Университет Эксетера)