Что можно увидеть на далеких экзопланетах? Пока что исследователи могут искать ответ на этот вопрос только с помощью моделирования. Но, возможно, при этом они что-то все же упускают из вида.
Пока науке мало что известно об условиях, которые существуют на планетах в других звездных системах. И это при том, что в последние десятилетия астрономы обнаружили более 4000 таких экзопланет. Однако в отношении подавляющего большинства из них пока что известно лишь то, насколько они большие и тяжелые, и как далеко от своей звезды они движутся в пространстве.
Пыль на далеких планетах может способствовать охлаждению горячего атмосферного воздуха. © grejak / Getty images / iStock
Разумеется, что исследователям этого мало, и они хотели бы узнать о далеких планетах намного больше. Например, из каких газов состоят их атмосферы. В идеале это позволило бы сделать выводы об условиях, существующих на поверхности конкретной планеты. Правда, современные телескопы уже сейчас смогли идентифицировать отдельные газы в атмосфере нескольких десятков крупных экзопланет. Что же касается небольших каменистых планет, исследователям до сих пор оставались довольствоваться только компьютерным моделированием, которое пытается исследовать огромный диапазон возможностей на основе лишь нескольких параметров - и, вероятно, во многих случаях результаты такого моделирования явно ошибочны.
Об этом свидетельствуют результаты исследования, опубликованные на днях в журнале Nature Communications. В нем британские авторы во главе с Яном Бутлом из Met Office вводят в моделирование атмосферу, которой до сих пор пренебрегали почти все предыдущие симуляции. Важным компонентом при этом оказывается пыль, которая выделяется в атмосферный воздух, особенно в сухих местах, не покрытых растительностью. Поскольку мелкие частицы пыли перехватывают инфракрасное излучение, они могут значительно изменять условия на поверхности экзопланеты, пишут исследователи.
Это, в первую очередь, может касаться горных планет, которые вращаются вокруг красных карликовых звезд на плотных орбитах, которые могут в значительной мере подвергаться такому облучению, но при этом иногда попадают в пригодную для обитания зону по причине более низкой радиационной отдачи карликов. Многие из этих далеких миров не могут свободно вращаться из-за своей близости к родительской звезде, вместо этого они всегда повернуты к своему солнцу одной и той же стороной. Именно в таких мирах пыль в атмосфере может помочь уменьшить результирующий градиент температуры, пишут Бутл и его коллеги. В конце концов, загрязнение в воздухе способно охлаждать дневную сторону планеты, а ночную сторону делать несколько теплее.
Но при этом пыль может также затруднять исследование отдаленных экзоатмосфер, отмечают исследователи: поскольку пылевые частицы поглощают излучение во многих полосах частот, они могут маскировать потенциально пригодные для идентификации биосигнатуры, такие как водяные пары, кислород, озон и метан. С другой же стороны, отсутствие следов пыли в атмосфере также было бы интересно ученым: это могло бы свидетельствовать о поверхности, на которой растения, моря или ледяные покровы не позволяют материалу подниматься в воздух в значительных масштабах.
