Лёд и огонь: как кометы меняют атмосферу экзопланет
Даже одиночный удар ледяной кометы может изменить климат и химический состав атмосферы далёкой планеты — таковы результаты нового моделирования, проведённого британскими учёными.
Планета Земля стала обитаемой во многом благодаря случайному стечению обстоятельств: оптимальному расстоянию от звезды, геомагнитному щиту и доставке воды с органическими веществами из космоса. По мнению астрофизиков, такие же процессы могут происходить и в других планетных системах.
Исследование, опубликованное в The Astrophysical Journal, было проведено группой из Университета Лидса (Великобритания) под руководством Феликса Сейнсбери-Мартинеса. Учёные смоделировали, как падение ледяной кометы радиусом 2,5 км на экзопланету, подобную TRAPPIST-1e, может повлиять на её атмосферу, состав и климат.
Водяной след на десятилетия вперёд
В моделях использовался сценарий, при котором комета, состоящая из чистого водяного льда, врезается в экзопланету с приливной блокировкой. Такие планеты — перспективные кандидаты на обитаемость, поскольку их климат легче предсказать, чем у тел с вращением.
Основные эффекты кометного удара:
- повышение температуры атмосферы, особенно в средней её части;
- задержка водяного пара в верхних слоях из-за пониженного давления;
- образование облаков, снега и дождя на ночной стороне планеты;
- запуск фотохимических реакций, производящих метан, закись азота и другие газы;
- долгосрочные колебания температур, сохраняющиеся более 10 лет.
При этом распределение водяного пара в атмосфере происходит уже через пару месяцев после удара за счёт мощных восточных ветров.
Хотя большинство изменений недолговечны и малозаметны с Земли, вода в верхней атмосфере влияет на прозрачность и может быть зафиксирована спектрометрами. Однако для этого нужно особое везение — такие удары случаются, по расчётам, раз в 190 000 лет на одной планете.
Учёные подчёркивают, что ранние стадии существования планет, скорее всего, были временем интенсивной бомбардировки. Множественные удары могли сыграть ключевую роль в формировании климата и условий обитаемости, как это произошло на Земле.
В следующем этапе проекта команда планирует изучить сценарии с вращающимися экзопланетами, чтобы понять, как водяные кометы могут влиять на «настоящие аналоги Земли».
