У новому дослідженні астрономи Каліфорнійського університету в Ірвайні описують, як позаземне життя має потенціал існувати на віддалених екзопланетах у спеціальній зоні, яка називається «зоною термінатора», яка є кільцем на планетах, одна сторона яких завжди звернена до зірки, а одна сторона, яка завжди темна.
«Ці планети мають постійну денну та постійну нічну сторони», — сказала Ана Лобо, докторант кафедри фізики та астрономії UCI, яка керувала новою роботою, яка щойно була опублікована в The Astrophysical Journal. Лобо додав, що такі планети особливо поширені, тому що вони існують навколо зірок, які складають приблизно 70 відсотків зірок, видимих на нічному небі — так званих M-карликових зірок, які відносно тьмяніші за наше Сонце.
Термінатор – це лінія, яка розділяє денну і нічну сторони планети. Термінаторні зони можуть існувати в «самій правильній» температурній зоні між надто жарким і надто холодним.
«Вам потрібна планета з оптимальною температурою для наявності води в рідкому стані», — сказав Лобо, оскільки, як відомо вченим, рідка вода є важливим інгредієнтом для життя.
На темних сторонах планет-термінаторів безперервна ніч призведе до різкого падіння температури, що може призвести до замерзання води в лід. Сторона планети, яка завжди звернена до зірки, може бути занадто гарячою, щоб вода довго залишалася відкритою.
«Це планета, де денна сторона може бути дуже жаркою, далеко непридатною для проживання, а нічна сторона буде замерзати, потенційно покрита льодом. На нічній стороні можуть бути великі льодовики», — сказав Лобо.
Лобо разом із Аомавою Шилдсом, доцентом фізики та астрономії UCI, змоделювали клімат планет-термінаторів за допомогою програмного забезпечення, яке зазвичай використовується для моделювання клімату нашої планети, але з деякими коригуваннями, зокрема уповільненням обертання планет.
Вважається, що це перший випадок, коли астрономи змогли показати, що такі планети можуть підтримувати придатний для життя клімат, обмежений цим регіоном термінатора. Історично дослідники здебільшого вивчали вкриті океаном екзопланети у пошуках кандидатів на придатність для життя. Але тепер, коли Лобо та її команда показали, що планети-термінатори також є життєздатними притулками для життя, це збільшує вибір астрономів, які шукають життя.
«Ми намагаємося привернути увагу до планет з більшою кількістю води, на яких, незважаючи на відсутність океанів, можуть бути озера або інші невеликі водойми, і такий клімат може бути дуже перспективним», — сказав Лобо.
Одним із ключів до відкриття, додав Лобо, було точно визначити, яка саме планета зони термінатора може утримувати рідку воду. Якщо планета здебільшого вкрита водою, то вода, звернена до зірки, виявила команда, швидше за все, випарується і покриє всю планету товстим шаром пари.
Але якщо є земля, цього ефекту не повинно бути.
«Ана показала, що якщо на планеті багато землі, то сценарій, який ми називаємо «термінатор придатний для життя», може існувати набагато легше», — сказав Шилдс. «Ці нові та екзотичні умови проживання, які відкриває наша команда, більше не є науковою фантастикою — Ана виконала роботу, щоб показати, що такі стани можуть бути кліматично стабільними».
Визнання зон термінатора потенційними гаванями для життя також означає, що астрономам потрібно буде скоригувати спосіб вивчення клімату екзопланет на ознаки життя, оскільки біосигнатури, які створює життя, можуть бути присутніми лише в певних частинах атмосфери планети.
Ця робота також допоможе інформувати майбутні зусилля команд, які використовують такі телескопи, як космічний телескоп Джеймса Вебба або великий ультрафіолетовий оптичний інфрачервоний телескоп, який зараз розробляється в НАСА, під час пошуку планет, на яких може бути позаземне життя.
«Досліджуючи ці екзотичні кліматичні країни, ми збільшуємо наші шанси знайти та належним чином ідентифікувати придатну для життя планету в найближчому майбутньому», — сказав Лобо.