Ученые посчитали идеальный размер планет для жизни

Планетологи из Калифорнийского университета в Риверсайде под руководством Мишель Хилл смоделировали, насколько маленькой может быть каменистая планета в обитаемой зоне, чтобы удерживать атмосферу, пригодную для жизни. Результаты показали, что минимальный радиус должен составлять около 80% от земного — примерно как у Марса. Планеты меньшего размера теряют газ быстрее, чем вулканы могут его восполнить, говорится в исследовании, опубликованном в The Planetary Science Journal.

В ходе моделирования ученые изменяли параметры Земли — размер, содержание углерода, температуру мантии и активность недр. Оказалось, что ключевыми факторами сохранения атмосферы являются масса планеты, количество углекислого газа в мантии и время начала вулканической активности. Чем холоднее мантия, тем позже начинаются извержения, что позволяет планете дождаться, пока звезда перестанет испускать мощные вспышки, разрушающие атмосферу.

При оптимальных условиях — высокое содержание углерода, толстая мантия и большое количество радиоактивных элементов — планета может сохранять атмосферу даже при радиусе в 60% от земного. Углекислый газ оказался наиболее эффективным для удержания, так как его молекулы тяжелые и труднее покидают планету.

Авторы также отмечают, что планеты, полностью потерявшие атмосферу, могут восстановить ее за счет столкновений с кометами и астероидами, которые приносят летучие элементы. Это дает второй шанс мирам, которые на ранних этапах были безвоздушными. В будущем ученые планируют применить модель к планетам у красных карликов, таких как система TRAPPIST-1, где уже найдены каменистые миры в обитаемой зоне.