Det är osannolikt att iskalla exoplaneter som Enceladus eller Europa stöder liv, eftersom ökningen av deras yttemperatur inte kommer att förvandla dem till en havsvärld, utan ett gigantiskt växthus, enligt en artikel publicerad i tidskriften Nature Geoscience.
”Många av våra kollegor tror att isvärlden kan bli beboelig om ljusstyrkan hos deras ljus ökar och deras isskal smälts. Vi har visat att detta faktiskt är omöjligt för exoplaneter som inte har mark och som liknar storleken som Enceladus och Europa. De förvandlas omedelbart från en "is" till ett "växthus" genom att kringgå den fas under vilken de liknar jorden, "skriver Jun Yang från University of Beijing (China) och hans kollegor.
Kepler-teleskopet och ett antal markbaserade observatorier har upptäckt flera dussin planeter under de senaste åren, som inte är små eller stora analoger av jorden eller gasjättarna, men en slags "vattenvärldar" som nästan helt består av vatten. Dessa planeter kan vara sammansatta av flytande vatten eller täckas med en tjock isskorpa som döljer ett jätte underglacial hav under.
Idag diskuterar forskare aktivt om sådana planeter kan stödja livet. Vissa av dem tror att haven i sådana "vattenvärldar" inte skiljer sig från hav och sjöar på jorden, medan andra planetforskare antar att dessa planeter kommer att domineras av en kraftfull växthuseffekt, som i princip inte tillåter liv att existera i deras vatten.
Författarna till artikeln uppmärksammade det faktum att klimatet i sådana vattenvärldar kommer att bero på två särskiljande egenskaper hos vatten - det faktum att det reflekterar värme och ljus väl i fryst tillstånd och håller värme i ångläge. Ju mer is eller ånga dyker upp på planeten, desto mer kommer den att reflektera eller behålla värmen i sig självt, varför mängden is och ånga ökar av sig själv i en allt snabbare takt.
Med hjälp av liknande överväganden skapade Jan och hans kollegor en datormodell av en analog av solsystemet, där en planet som kretsar kring en stjärna, liknande storlek och egenskaper som Enceladus eller Europa. Forskare har gradvis ökat stjärnans ljusstyrka och imiterat vad som hände med solen under de senaste 3-4 miljarder åren, under vilken dess ljusstyrka har ökat med 30%.
Dessa beräkningar ledde till relativt oväntade resultat - det visade sig att "vattenvärldar" endast kan existera i två former - i form av en helt frusen iskula och i form av ett jättebärande växthus, där allt vatten har förvandlats till ånga.
Analoger av markiska hav förekommer praktiskt taget aldrig i sådana världar, eftersom processen för att förvandla planeten från en "snöboll" till en "ångpanna" tar stunder i geologiska termer. För att starta denna omvandling, som det visade sig, behövs en oväntat stor mängd energi, ungefär 1,7-2 gånger mer än vår planet får från solen idag.
Kampanjvideo:
Hur undgick jorden, med tanke på dess stora reserver av koldioxid och vatten, ett sådant öde? Forskare tror att vår planets unika öde beror på att dess yta inte bara är täckt med vatten utan också med landområden.
Interaktionen mellan molekyler av CO2, vatten och silikat stenar, som forskare noterar, tog bort överskott av växthusgaser från atmosfären och gav dem tillbaka tillsammans med vulkanutbrott och andra typer av geologisk aktivitet, vilket förhindrade jorden från att förvandlas till ett växthus och hjälpa den att "frysa" när det förvandlas till en is boll.
Allt detta, som Jan och hans kollegor konstaterade, ifrågasätter användbarheten hos många "vattenvärldar" som upptäckts av planetforskare under de senaste åren, såsom Kepler-22b, Kepler-62e och Kepler-62f. Dessa planeter, som forskarna ansåg vara havsvärldar, kan faktiskt vara antingen växthus eller "isflak", helt olämpliga för att stödja livet.
