Океаны — общая черта землеподобных планет в зоне обитаемости

Океаны — общая черта землеподобных планет в зоне обитаемости

 Александр Березин

Линди Элкинс-Тантон (Lindy Elkins-Tanton) из Института Карнеги (США), выступая на Конференции по вопросам изучения лун и планет в Зе-Вудлендсе (США), заявила, что вопреки существующим представлениям среди землеподобных планет в зоне обитаемости появление океанов является нормой и происходит на весьма ранней стадии существования планеты.

Согласно современным данным о древней Земле, океан с жидкой водой существовал на ней уже 4,4 млрд лет тому назад, заявила исследовательница, — иными словами, не позднее 160 млн лет после начала формирования Солнечной системы. Предположительно, эта вода пришла из планетезималей, из которых образовалась планета. Кометный внос воды считается менее вероятным, поскольку изотопный состав воды комет значительно отличается от земного. Более того, в количественном отношении кометная инвестиция, утверждает г-жа Элкинс-Тантон, «не является необходимой» для формирования океанов нынешнего типа: слишком уж мал был вклад комет в случившееся. Простые расчёты показывают, что даже при содержании воды в протоземных планетезмималях на уровне 0,01% от общей массы на Земле сразу же образовались бы океаны глубиной в сотни метров.

Излишне говорить о том, какое значение имеет тезис о нормальности океанов для землеподобных планет в астробиологическом смысле. Но где все эти многочисленные формы жизни, которыми должен кишеть космос? (Илл. Lynette Cook.)

Хотя изначально, пока поверхность планеты была расплавлена, вода находилась в газообразном состоянии, после довольно быстрого охлаждения она сконденсировалась на поверхности и образовала крупные водоёмы. «Из этого следует, — заключает г-жа Элкинс-Тантон, — что в любой экзопланетной системе в нашей Вселенной, если она состоит из скалистых материалов со сходным содержанием воды, каждая скалистая планета должна начинать [свой жизненный цикл] с водным океаном».

Согласно разработанным исследовательницей моделям, на самом деле формирование океанов на планете земного размера должно происходить даже быстрее, чем свидетельствуют неполные геологические данные, — в среднем за 10 млн лет. На основании всеобщности быстрого образования океанов на экзопланетах учёный делает вывод: «Обитаемость планет во Вселенной значительно более распространена, чем мы думали».

Читателю может показаться, что мысль эта очевидна, однако очевидность здесь кажущаяся. Во-первых, 4,4 млрд лет назад Солнце было на треть слабее в смысле излучения, а значит, океан тогда мог быть жидким лишь при очень специфических условиях, само существование которых на тогдашней Земле пока не доказано. Следовательно, нет полной ясности и с тем, почему жидкий океан появляется в истории Земли так рано, при весьма слабом солнечном излучении.

Во-вторых, утверждения г-жи Элкинс-Тантон требуют согласования с судьбой Венеры, кажущей лишённой воды. По существующим моделям, скорость потери воды этой планетой не вполне достаточна для объяснения исчезновения такого огромного количества воды, которое неизбежно связано с наличием океанов. Долгое время считалось, что причиной могло стать столкновение Венеры с крупным телом, расплавившим поверхность и лишившим планету значительной части воды. Да вот только Земля тоже сталкивалась с другой планетой, но воды нашу планету это не лишило.

Ещё интереснее ситуация с Меркурием, бóльшую часть коры и верхнего слоя мантии которого при аналогичном столкновении снесло в космическое пространство, где они и рассеялись. Казалось бы, налицо венерианский сценарий, но недавно на Меркурии обнаружились значительные массы сохранившейся воды. Учитывая, что столкновение Меркурия (как считается) было намного более страшным, чем любое другое известное столкновение планеты в Солнечной системе, потеря воды Венерой на этом фоне выглядит не вполне понятной и несколько противоречащей сценарию почти моментального образования океанов на землеподобных планетах.

«Если бы нам нужен был образец тела, обделённого [водой] после гигантского столкновения, то это был бы Меркурий, — полагает г-жа Элкинс-Тантон. — [И присутствие там воды значит, что] гигантские столкновения не иссушают небесные тела».

С другой стороны, некоторые сложности с применением тезиса о всеобщей океанизации к Венере, строго говоря, не опровергают саму идею: по всем моделям зоны обитаемости (в классическом смысле этого слова) орбита второй планеты нашей системы в неё не входит.

Подготовлено по материалам Space.Com.