Ученые допустили жизнь на планетах без смены дня

На экзопланетах, где одна сторона всегда обращена к звезде, внутренние потоки тепла могут создавать зоны с умеренной температурой. К такому выводу пришли исследователи из Пенсильванского университета, Японского агентства морских и земных наук и технологий, а также Университета Хоккайдо. Результаты опубликованы 9 июля порталом Science Daily. пишет Известия.

Объектом изучения стала каменистая экзопланета LHS 3844b, расположенная примерно в 48,5 светового года от Солнечной системы. Она немного крупнее Земли и находится в приливном захвате: период вращения вокруг оси совпадает с орбитальным периодом. Из-за этого одна сторона постоянно освещена и раскалена, другая погружена в вечную тьму.

Температура на дневной стороне может достигать 1–2 тысяч кельвинов, а на ночной — приближаться к абсолютному нулю. Однако ученые считают, что оценивать пригодность для жизни только по поверхности недостаточно.

«Если смотреть лишь на экстремальные температуры, можно решить, что такие экзопланеты слишком суровы для жизни. Но жизнь может найти способ существовать», — отметил научный сотрудник Пенсильванского университета Дайсукэ Ното.

Для исследования движения тепла специалисты создали физическую модель внутренней структуры планеты. Вместо настоящей экзопланеты, которая, как пошутил Ното, «не вписалась в бюджет», они использовали прямоугольный резервуар с вязким глицерином и термохромными жидкими кристаллами. Четыре термостата имитировали разницу температур между дневной, ночной, поверхностной и глубинной областями.

Эксперимент показал устойчивую циркуляцию: нагретое вещество поднималось под дневной стороной, перемещалось к ночной, охлаждалось и опускалось, затем возвращалось через нижние слои мантии. Так формировался единый непрерывный поток.

«Это не хаотичный процесс, как в мантии Земли. Он медленный, устойчивый и предсказуемый. В некотором смысле скучный, но в хорошем значении», — пояснил Ното.

Такая циркуляция может поддерживать локальные геотермальные области с относительно умеренными условиями, особенно в средних широтах. Кроме того, движение вещества в мантии потенциально способно влиять на жидкое ядро и формирование магнитного поля планеты. Эту гипотезу ученые планируют проверить в дальнейших исследованиях.