В поисках пригодных для жизни планет за пределами нашей Солнечной системы — также известных как экзопланеты — астрономы в настоящее время сосредотачиваются на каменистых планетах, которые не похожи на Землю. Эти планеты вращаются вокруг так называемых М-карликов — звезд, которые меньше нашего Солнца. В нашей Вселенной M-карликов намного больше, чем звезд, похожих на Солнце, поэтому астрономы с большей вероятностью откроют первую обитаемую экзопланету вокруг M-карлика. Большинство планет, вращающихся вокруг этих M-карликов, всегда обращены к своей звезде одной и той же стороной.
В результате они имеют постоянную дневную и ночную стороны. Дневная сторона слишком горячая, чтобы сделать жизнь возможной, а ночная слишком холодная.В прошлом году исследователи из KU Leuven Людмила Кароне, профессор Рони Кеппенс и профессор Лин Дечин уже показали, что планеты с постоянными дневными сторонами могут быть обитаемыми в зависимости от их системы «кондиционирования воздуха». Две из трех возможных систем «кондиционирования воздуха» на этих экзопланетах используют холодный воздух ночной стороны для охлаждения дневной стороны.
А при правильной атмосфере и температуре планеты с постоянными дневными и ночными сторонами потенциально становятся обитаемыми.Как показывает новое исследование Людмилы Кароне, действительно ли эффективна система «кондиционирования воздуха», зависит от взаимодействия между поверхностью планеты и ее атмосферой.Кароне: «Мы построили сотни компьютерных моделей, чтобы изучить это взаимодействие. В идеальной ситуации прохладный воздух переносится с ночной стороны на дневную.
С другой стороны, звезда постепенно нагревает воздух. Этот горячий воздух поднимается вверх. в верхние слои атмосферы, откуда он снова переносится на ночную сторону планеты ».Но это не всегда так: на экваторе многих из этих каменистых планет сильное воздушное течение в верхних слоях атмосферы препятствует циркуляции горячего воздуха в ночную сторону.
Система «кондиционирования воздуха» перестает работать, и планета становится непригодной для жизни из-за слишком высоких температур.Людмила Кароне: «Наши модели показывают, что трение между поверхностью планеты и нижними слоями атмосферы может подавить эти сильные воздушные потоки. При сильном поверхностном трении система« кондиционирования воздуха »продолжает работать».
Исследователи KU Leuven создали модели, в которых взаимодействие поверхности и атмосферы на экзопланете такое же, как на Земле, и модели, в которых взаимодействия в десять раз больше, чем на Земле. В последнем случае на экзопланетах был более обитаемый климат.
Если планеты с хорошо функционирующей системой «кондиционирования воздуха» также имеют правильный состав атмосферы, есть большая вероятность, что эти экзопланеты пригодны для жизни.