По мере того, как мы открываем все больше и больше экзопланет (в настоящее время их более 5200), мы продолжаем пытаться узнать о них больше. Астробиологи заняты анализом их атмосфер и поиском всего, что может служить признаком жизни. Конечно, вполне возможно, что Вселенная изобилует жизнью с химическим составом, отличным от нашего, но мы часто обращаем внимание на жизнь на Земле, чтобы знать, что искать. На Земле, например, озон образуется в результате фотолиза молекулярного кислорода и является индикатором жизни. Используя космический телескоп Джеймса Уэбба, астрономы ищут озон в обитаемой зоне звезд и выясняют, как он влияет на их климат.
Примечательно, что 425 из открытых к настоящему времени экзопланет лежат в обитаемой зоне своих звезд. В этом регионе климат на планете мог бы быть вполне благоприятным для жизни. Значительная часть этих планет похожа на Землю и поэтому имеет довольно умеренный климат. Более того, все они, похоже, вращаются вокруг звезд-карликов M, а это означает, что на них, вероятно, влияет синхронизация приливного вращения (из-за приливного действия одна сторона планеты вполне может оставаться обращенной к звезде). Одним из последствий этого является возможность большого контраста между дневным и ночным излучением, что может привести к сильной конвекции на дневной стороне планеты.
Сильная конвекция может вызывать ветры вокруг экваториального региона, которые постоянно сильнее вращения планеты. Он также может создавать волны Росби, которые естественным образом возникают в океанах и атмосфере Земли — в любой вращающейся жидкости или газе. Вместе они могут контролировать распространение химических веществ в атмосфере, особенно озона.
В атмосфере Земли наличие молекулярного кислорода является индикатором жизни, поскольку он в основном вырабатывается растениями в результате фотосинтеза. Молекулярный кислород сталкивается с азотом в атмосфере и создает озон, поэтому наличие озона является индикатором биологических процессов. Однако существует вероятность того, что молекулярный кислород в атмосферах экзопланет является результатом разного соотношения ближнего и дальнего УФ, что может привести к небиологическому накоплению.
В новом исследовании, представленном в статье ведущего автора Паоло Де Лука и его команды, они сообщают о своих выводах, основанных на использовании моделирования климата на Проксиме Центавра b. Экзопланета размером с Землю вращается вокруг красного карлика Проксимы Центавра, ближайшей к нашей звезде звезды, на расстоянии 4,2 световых года.
Они сообщают, что анализ атмосфер приливных экзопланет, подобных Земле, получил огромный импульс с развитием телескопа Джеймса Уэбба. Команда объявляет, что их климатические модели (включая использование интерактивного озона) повышают температуру в стратосфере во всем мире. Это, в свою очередь, приводит к региональным колебаниям температуры поверхности, а также уменьшает температурный контраст между дневной и ночной сторонами.
Хотя команде не удалось обнаружить жизнь на экзопланетах, это не входило в их намерения. Чего они достигли, так это возможности использовать космический телескоп Джеймса Уэбба для понимания атмосфер экзопланет, некоторых процессов, которые приводят к образованию атмосферного озона, и влияния на температуру.
Источник: Влияние озона на динамику климата экзопланет земного типа: случай Проксимы Центавра b.
