Модель STEHM для оценки обитаемости малых планет⁠⁠

С 1992 года человечество подтвердило существование более 6000 экзопланет, а еще около 7000 кандидатов ждут своей очереди. В одной только галактике Млечный Путь, где насчитывается свыше 100 миллиардов звезд, на каждую звезду в среднем приходится одна планета. Но среди этого океана миров главный вопрос остается без ответа: есть ли там жизнь?

Единственный способ заметить признаки жизни издалека — проанализировать газовую оболочку планеты. Именно атмосфера защищает поверхность от космической радиации и может выдать биологические процессы. Однако для начала нужно понять, какие планеты вообще способны удерживать такую оболочку достаточно долго, чтобы у жизни появился шанс.

Ученые разработали модель обитаемости для планет меньше Земли (STEHM). С помощью вычислительного кода ExoPlex они создали шесть профилей миров радиусом от 0,5 до 1,0 земного. Учитывались состав мантии, запасы углерода, концентрации радиоактивных элементов (тория, урана, калия) и даже температура «горячего старта» при формировании планеты.

Результат оказался четким: планеты с радиусом менее 0,7 земного теряют атмосферу уже в течение миллиарда лет — это слишком мало для развития сложной жизни. А вот миры размером от 0,8 R⊕ и выше могут сохранять газовую оболочку 10 миллиардов лет и дольше, если находятся в обитаемой зоне у звезды, подобной Солнцу. Модель успешно предсказала плотную атмосферу Венеры и почти полную потерю у Марса, подтвердив свою надежность.

Теперь у астрономов появился простой фильтр по размеру: не тратить драгоценное время телескопов на планеты мельче 80% земного радиуса — у них почти нет шансов. Это сильно сужает круг поиска. Ученые уже готовят следующий этап, сравнение планет с жесткой «застойной крышкой» и миров с подвижной тектоникой плит, как у Земли. Возможно, мы только начинаем понимать, насколько уникальна наша планета и почему до сих пор не встретили соседей по Вселенной.