Любопытный случай экзопланеты с признаками парникового эффекта

МАДРИД - Международная группа специалистов только что обнаружила с помощью космического телескопа James Webb присутствие углекислого газа и метана на экзопланете K2-18 b, удаленной от нас на 120 световых лет, одной из тех, которых много в Галактике, но которых нет в нашей Солнечной системе: с массой больше, чем у Земли, но меньше, чем у Нептуна. Эти планеты потенциально могут иметь атмосферу, богатую водородом, и поверхность, покрытую водными океанами, поэтому они были названы гицеанами (аббревиатура от слов "водород" и "океан"). Но поскольку у нас нет ничего близкого для сравнения, мы не знаем их хорошо и не уверены, что они могут поддерживать жизнь". "Атмосферы планет относительно просто охарактеризовать. То есть, если считать, что это просто - нужно вывести телескоп дальнего инфракрасного диапазона (James Webb) на орбиту в миллионах километров от Земли, а затем дополнить полученные с его помощью данные данными, полученными с помощью "Хаббла" и наземных телескопов. Обилие метана и углекислого газа и недостаток аммиака, обнаруженные в K2-18 b (в восемь раз больше Земли), подтверждают гипотезу о том, что под богатой водородом атмосферой этого спутника может находиться водный океан. Эти наблюдения, которые в настоящее время дополняются новыми данными, указывают также на возможный сигнал от молекулы диметилсульфида (DMS). Сигнал нуждается в подтверждении, но на Земле эта молекула производится только морским фитопланктоном. Давайте будем осторожны, прежде чем говорить о признаках жизни: "В простом атоме углерода записаны и происхождение, и эволюция жизни на нашей планете. Можно сказать, что этот химический элемент является основой строительного материала нашего тела. Но не только это: углерод контролирует глобальные климатические циклы, которые нарушает наша энергетическая зависимость от ископаемого топлива. Она также является фундаментальным компонентом многих наук о материалах, которые все чаще лежат в основе наших повседневных технологий. "Часто в астрофизике, когда мы говорим об открытии новых экзопланет, мы упоминаем зону обитаемости, которую мы определяем как простую характеристику: возможность наличия жидкой воды на поверхности планеты. Этот простой параметр, связанный с расстоянием до звезды, помогает оценить возможность существования внеземной жизни. Это объясняется сложным, но очень показательным наблюдением: на нашей планете жизнь нуждается в жидкой воде, и это единственное место, где, как было показано, она существует. "Те, кто знает немного больше об астробиологии, всегда могут возразить, что это очень упрощенное определение и что расстояния планеты от звезды недостаточно для определения обитаемой зоны. Верно. Итак, давайте рассмотрим, как это примерно работает в случае Земли, помня, что при удалении мы теряем информацию и поэтому вынуждены упрощать параметры, которые используем для характеристики системы. И это несмотря на то, что новые телескопы, такие как James Webb, помогают нам не только уточнять модели, но и проводить измерения, которые еще несколько лет назад казались невозможными. Температура поверхности Земли, одна из важнейших физических величин того, что мы в широком смысле называем климатом, регулируется рядом тесно связанных между собой факторов: солнечной инсоляцией, альбедо и содержанием парниковых газов в атмосфере. "То, что мы называем солнечной инсоляцией, туристы с севера хорошо знают, посещая побережье нашей страны, и это просто количество энергии, получаемой планетой от Солнца. В основном она зависит от изменения светимости (энергии в секунду во всем диапазоне длин волн), излучаемой звездой, и расстояния до планеты. "Альбедо - это просто та часть энергии Солнца или звезды, которую планета, как целое, отражает обратно в космос. Легко понять, что на альбедо влияют облака, ледяные покровы, растительность, соотношение суши и океана на планете, а также аэрозоли (микроскопические частицы, твердые или жидкие, находящиеся во взвешенном состоянии в газе). И все это, к тому же, весьма изменчиво на разных временных масштабах. Та часть солнечной энергии, которая не отражается непосредственно за счет эффекта альбедо и возвращается в космос, поглощается земной поверхностью и вновь излучается, на этот раз от Земли, но уже в виде инфракрасной энергии. И здесь в игру вступают парниковые газы, которые поглощают это инфракрасное излучение, что приводит к общему эффекту нагревания атмосферы. Так, если уровень парниковых газов опустится ниже порогового значения, то жидкая вода замерзнет на всей планете (они, по справедливости, неплохие). "С другой стороны, если этот порог будет превышен, то большая часть воды превратится в пар, что, видимо, и произошло с Венерой. На протяжении большей части геологической истории нашей планеты углекислый газ был доминирующим парниковым газом, и экспериментальные измерения показали, что его концентрация регулируется своеобразным внутренним термостатом, который позволяет сохранять умеренный климат на протяжении более миллиарда лет. Твердо установлено также, что на Земле все это меняется в течение очень немногих лет из-за антропогенного выброса этого газа, главным образом при сжигании ископаемого топлива. "Поэтому утверждать, что планета пригодна для жизни без измерений состава ее атмосферы, - это грубое упрощение в астрофизике, и мы это знаем. Поэтому все усилия по определению характеристик планеты направлены на обнаружение молекул, доминирующих в химии атмосферы, например, углекислого газа, метана, озона, воды. Поэтому нам также необходимо хорошо знать, сколько энергии излучает звезда во всем диапазоне, а не только в видимом. Вот почему мы боимся потерять "Хаббл", ведь сейчас это единственный работающий прибор, позволяющий измерять энергию звезд в ультрафиолетовом диапазоне". "By Eva Villaver"©EL PAÍS, SL"