Излишки воды могут составлять опасность для землеподобных экзопланет

В случаях, когда океан становится глубоким, на дне формируются экзотические формы льда, которые блокируют углеродный цикл, в итоге климат становится непредсказуемым. Ян Алиберт из Швейцарии решил ограничить число экзопланет, на которых может присутствовать жизнь, причем использовал он всего один параметр – радиус. Предположительно к концу десятилетия телескопы смогут определить, присутствует ли жизнь на экзопланетах и определит список потенциальных объектов. Исследователь отмечает, что нельзя заранее узнать, какая из планет окажется обитаемой, но есть возможность определить те планеты, которые точно необитаемы. Он полагает, что использовать нужно два показателя: давление на дне океана и атмосферное давление планеты.

Если исходить из его исследований, то углеродная жизнь на планете, подобной нашей, требует наличия воды на поверхности и углеродного цикла. С водой, в общем-то, все понятно, массивные планеты смогут сохранять большие объемы воды и будут покрыты океаном. Но, что касается углеродного цикла, то здесь требуются пояснения. На примере Земли силикатные породы выветриваются и связывают углекислоту из атмосферы и тот, который растворяется в океане. В итоге этого появляются карбонаты, они спускаются на морское дно, а после этого к мантии, где происходит высвобождение газа, который возвращается в атмосферу за счет вулканической активности. Предположительно, течение этого цикла важен для стабильного климата. Например, если повышение температуры приведет к усилению процессов выветривания, то углекислота в океане существенно вырастет. Тогда процесс связывания в карбонаты существенно усилится и концентрация парниковых газов в атмосфере упадет и, соответственно и температура. И наоборот, если произойдет длительное понижение температуры, выветривание силикатов приведет к снижению углекислоты, тогда в атмосфере газ будет накапливаться длительное время, так как ему некуда деваться и планета разморозится.

Ученый отмечает, что эта схема может разрушиться. Океан образует на дне слой экзотического льда, который может выступить в качестве оледенителя и не позволит карбонатам упасть в мантию. В итоге. Углерод перестанет выходить с вулканической активностью и углеродный цикл полностью разрушится. Чтобы получить такие условия, необходимо давление в 2,4 ГПа. По результатам подсчетов выяснилось, что размер планет должен быть от 2 до 12 земных, иначе давление на дне океанов будет слишком высоким, чтобы поддерживать углеродный цикл.