Вуглекислий газ і водень допоможуть шукати життя на екзопланетах

Дослідження показали, що планети зі щільною атмосферою з водню і вуглекислого газу мають унікальні характеристики, які сприяють виживанню земних мікроорганізмів і визначають їхню здатність протистояти несприятливим кліматичним умовам.

Екзопланети з такими газовими оболонками демонструють високу стабільність за умов підвищеного атмосферного тиску. Як зазначають дослідники зі США, підвищення тиску до рівня в декілька разів вищого за земний зменшує ймовірність виникнення нестримного парникового ефекту, що є основною причиною непридатності планет для життя, як це сталося на Венері. Водень, найпоширеніший елемент у Всесвіті, і вуглекислий газ, стійкий до випаровування, утворюють перспективні комбінації для розвитку умов, придатних для існування простих форм життя.

Розрахунки з використанням тривимірного моделювання клімату свідчать, що для планети розміру Землі на орбіті навколо зірки типу Сонця зона населеності зміщується залежно від атмосферного тиску. Наприклад, при тиску 2,5 атмосфер межа населеності віддаляється до 1,2 астрономічної одиниці, а при 5 атмосферах — до 1,5 астрономічної одиниці. Це вказує на можливість підтримки води в рідкому стані навіть поблизу зірки, завдяки зменшенню інтенсивності випаровування.

Лабораторні експерименти з бактеріями, зокрема з кишковою паличкою, підтвердили життєздатність організмів у середовищах з воднем і вуглекислим газом. Хоча ріст бактерій у СО2 був менш інтенсивним, фотосинтезуючі мікроорганізми, ймовірно, демонстрували б кращі результати завдяки здатності ефективно використовувати вуглекислий газ. Це свідчить про можливість розвитку примітивних екосистем навіть за умов, далеких від земних.

Особливо цікавими є перспективи населеності таких планет у системах червоних карликів, які складають більшість зірок у Всесвіті. У цих умовах льодові покриви відбивають менше випромінювання, а глобальне заледеніння настає при значно нижчих температурах. Таким чином, межі зони населеності для планет навколо червоних карликів можуть бути ширшими, ніж вважалося раніше, що створює додаткові можливості для існування життя.

Ці дослідження відкривають нові горизонти у вивченні придатності екзопланет для життя. Висока стабільність атмосфери за умов підвищеного тиску, здатність зберігати воду в рідкому стані та підтримка біосинтезу простих організмів дозволяють розширити уявлення про населені світи за межами Сонячної системи.