Расположение суши на планете может повлиять на ее обитаемость
Состояние поверхности планеты может существенно повлиять на ее климат и обитаемость. Новые климатические модели показали, что количество и расположение суши на поверхности планеты могут существенно повлиять на ее пригодность для жизни. Астрономы выявили большие различия в температуре поверхности планеты для различных конфигураций суши.
Многие планеты приливно привязаны к своим звездам, так что одна сторона планеты всегда обращена к звезде, а другая от звезды (так же, как обратная сторона Луны всегда обращена в сторону от Земли).
Такая ситуация создает постоянные дневную и ночную стороны планеты, где вся энергия, получаемая от звезды, концентрируется на дневной стороне. Чтобы планета могла поддерживать жизнь, климат должен несколько регулироваться по всей поверхности: атмосфера и океаны должны перераспределять часть энергии, получаемой от звезды, на ночную сторону планеты.
Группа исследователей из Университета Торонто применила новую трехмерную климатическую модель (ExoPlaSim, модифицированную версию симулятора планет PlaSim) для моделирования планет, похожих на Землю, с двумя различными конфигурациями дневной стороны.
Первая конфигурация представляет собой круглый континент посреди дневной стороны, окруженный океаном. Вторая конфигурация противоположна: круглый океан посреди дневной стороны с сушей повсюду. В обоих случаях размер круга варьировался, чтобы продемонстрировать, как климат планеты зависит от доли суши для каждой из этих конфигураций континентов.
Среди прочего, обитаемость планеты зависит от температуры ее поверхности и количества влаги в ее атмосфере. Исследование моделирует чистые осадки, долю облачности и температуру поверхности на дневной стороне планеты для различных конфигураций суши.
Результаты моделирования показывают, что как количество суши, так и ее конфигурация могут иметь большое влияние на состояние поверхности планеты.
Для моделей с аналогичными фракциями дневной стороны суши, но с противоположными конфигурациями, средняя температура поверхности может изменяться до ~20°C.
Кроме того, количество водяного пара в атмосфере планеты сильно зависит от площади свободного ото льда океана на ее поверхности. Планеты с высокой долей суши имеют более жаркие и сухие дневные стороны с облаками и осадками, в основном ограниченными небольшими центральными областями.
«Выяснение того, существует ли жизнь где-то еще во Вселенной, является ключевой задачей астрономии и науки в целом. Наша работа демонстрирует, что распределение суши на землеподобной планете оказывает большое влияние на ее климат и должно помочь астрономам изучать планеты с помощью таких инструментов, как космический телескоп Джеймс Уэбб, чтобы лучше интерпретировать то, что они видят».
Исследование было опубликовано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.