Планета Кеплер-62f, малюнок. Щоб підтримувати температуру, необхідну для збереження води в рідкому стані, екзопланеті потрібна концентрація вуглекислого газу в 2500 разів перевищує земну.
Віддалена планета Кеплер-62f може бути населеною - до такого висновку прийшли дослідники з Каліфорнійського (University of California) і Вашингтонського (University of Washington) університетів. Результати роботи опубліковані в журналі Astrobiology.
Кеплер-62f - екзопланета в сузір'ї Ліра, найдальша з п'яти планет на орбіті помаранчевого карлика Кеплер-62 Вона на 40% більше Землі і розташована на відстані 1200 світлових років від нас. Вчені припускають, що Кеплер-62 може бути покритою океанами скелястою планетою. Планетарну систему виявив у 2013 році астрономічний супутник НАСА Кеплер, однак телескоп не отримав інформацію про хімічний склад атмосфери і траєкторії орбіти, тому вчені не знають, чи придатна планета для життя.
Дослідники спробували відповісти на це питання за допомогою комп'ютерного моделювання і отримали обнадійливу відповідь. «Ми з'ясували, що є кілька варіантів складу атмосфери, при яких планета могла бути досить теплою, щоб підтримувати воду в рідкому стані, - говорить Аомава Шилдс (Aomawa Shields), постдокторант Каліфорнійського університету. - Це означає, що планета з великою ймовірністю виявиться населеною».
До складу земної атмосфери входить 0,04% вуглекислого газу. Kepler-62f знаходиться далі від своєї зірки, ніж Земля від Сонця, тому для того, щоб вода не замерзала, екзопланеті потрібно набагато більше CO2. Якби атмосфера Кеплер-62 була в 3 - 5 разів щільніше земної і повністю складалася з діоксиду вуглецю, планета могла б підтримувати життя цілий рік. «Але якщо вміст вуглекислого газу близько до земного, і планета не здатна виробляти достатньо CO2, температура на поверхні Kepler-62f могла б тимчасово підніматися вище нуля за рахунок деяких орбітальних конфігурацій, - говорить Шилдс. - Це допомогло б розтопити сформовані раніше льодовикові шапки».
Вчені вирахували форми можливих орбіт планети, використовуючи існуючу ієрархічну комп'ютерну модель руху N тіл із взаємною гравітацією під назвою HNBody, а також використовували існуючі моделі світового клімату - «Об'єднану Модель Кліматичної системи» (Community Climate System Model, CCSM) і Lie Le) і Вперше астрономи об'єднали обчислення за цими двома різними типами моделей, щоб вивчити екзопланету. Вчені також «приміряли» на планету різну щільність атмосфери і різну концентрацію вуглекислого газу.
«Це допоможе нам зрозуміти, наскільки велика ймовірність населеності певних планет за широким набором ознак, для яких поки немає даних з телескопів, - пояснює Шилдс. - І це дозволить нам скласти список пріоритетних цілей для подальшого більш ретельного вивчення новим поколінням телескопів, здатних виявляти сліди життя в атмосфері інших планет».
Зараз відомо 2300 екзопланет і кілька тисяч потенційних кандидатів на цю роль. Тільки близько двох десятків з них знаходяться в «населеній зоні», тобто звертаються навколо зірок на відстані, яка дозволяє їм підтримувати потрібну температуру і забезпечувати існування води в рідкій фазі.