«Когда люди думают, находится ли планета в зоне обитания, они думают о ее расстоянии от звезды и ее температуре. Однако им следует также думать об океанах и смотреть на суперземли, чтобы найти подходящее место для парусного спорта или серфинга», говорит ведущий автор Лаура Шефер из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA).
Шефер представила свои открытия сегодня на пресс-конференции на заседании Американского астрономического общества.Хотя вода покрывает 70 процентов поверхности Земли, она составляет очень небольшую часть общей массы планеты.
Земля в основном состоит из камня и железа; только одна десятая процента — это вода.«Океаны Земли представляют собой очень тонкую пленку, как туман на зеркале в ванной», — объясняет соавтор исследования Димитар Сасселов (CfA).
Однако вода на Земле находится не только на поверхности. Исследования показали, что мантия Земли содержит воду в количестве нескольких океанов, которая была утащена под землю в результате тектоники плит и субдукции морского дна океана. Земные океаны исчезли бы из-за этого процесса, если бы не вода, возвращающаяся на поверхность в результате вулканизма (в основном, в срединно-океанических хребтах).
Земля поддерживает свои океаны за счет этой общопланетной переработки.Шефер использовал компьютерное моделирование, чтобы увидеть, будет ли этот процесс переработки происходить на суперземлях, которые являются планетами, масса которых в пять раз превышает массу Земли или в 1,5 раза больше. Она также изучила вопрос о том, сколько времени потребуется океанам, чтобы сформироваться после того, как планета остынет настолько, чтобы ее кора затвердела.Она обнаружила, что планеты, в два-четыре раза превышающие массу Земли, даже лучше создают и поддерживают океаны, чем наша Земля.
Океаны суперземли будут существовать не менее 10 миллиардов лет (если их не выкипит развивающаяся красная гигантская звезда).Интересно, что самой большой из исследованных планет, в пять раз превышающей массу Земли, потребовалось время, чтобы начать работу. Его океаны не развивались около миллиарда лет из-за более толстой коры и литосферы, которые задержали начало вулканической дегазации.
«Это говорит о том, что если вы хотите искать жизнь, вам следует смотреть на более старые суперземли», — говорит Шефер.Сасселов соглашается. «Требуется время, чтобы разработать химические процессы для жизни в глобальном масштабе, и время, чтобы жизнь изменила атмосферу планеты.
Итак, требуется время, чтобы жизнь стала заметной».Это также предполагает, что, если предположить, что эволюция происходит с той же скоростью, что и на Земле, вы хотите искать сложную жизнь на планетах, которым около пяти с половиной миллиардов лет, что на миллиард лет старше Земли.