Во многом это зависит от этапа эволюции, который проходит планета: древняя Земля, наблюдаемая из космоса, сильно отличалась от современной, хотя жизнь на ней уже существовала.
Даже при одинаковом составе атмосферы внешний вид планеты-дублера Земли при наблюдении через телескоп может существенно различаться, сообщают авторы недавней статьи, объединяющие планетологов и исследователей земного климата. Они разъяснили, что это зависит от климатического режима, который преобладает на планете. Иными словами, не обязательно, чтобы она выглядела точно так же, как современная Земля с её голубыми океанами и ледяными шапками на полюсах.
Например, такая экзопланета может быть целиком покрыта льдом, как Земля во время глобального оледенения 650–700 миллионов лет назад. Или, в противовес этому, на её поверхности может не быть ни одной льдинки, как это было с нашей планетой, скажем, в период «скучного миллиарда» 1,8–0,8 миллиарда лет назад или во времена динозавров, когда даже в Антарктиде не существовало ледяного щита.
Стоит отметить, что за последние 2,5 миллиарда лет примерно 85% времени Земля находилась в условиях исключительно теплого и безледного климата. При этом жизнь на нашей планете успешно существует уже как минимум 3,5 миллиарда лет, а недавние находки геологов вызывают подозрения, что она могла зародиться ещё раньше. В любом случае, жизнь способна существовать и эволюционировать в самых разнообразных условиях.
Поэтому ученые решили создать модели четырех различных состояний одной и той же гипотетической экзопланеты, подобной Земле, в системе звезды, схожей с Солнцем. Они исходили из предположения, что она всегда получает примерно 81% солнечной энергии по сравнению с нашей, а состав атмосферы остается неизменным: основная часть – азот, с значительным содержанием кислорода (хотя, кстати, на Земле это далеко не всегда так) и небольшим количеством углекислого газа.
Разные климатические условия на этой планете в симуляции были получены благодаря различиям в наклоне оси и степени солености океана. Например, при наклоне оси в 15 градусов (напомним, что у Земли он составляет 23,5 градуса) и при нашем умеренно соленом океане планета оказывается полностью покрытой льдом.
А с океаном-рассолом (концентрация – 100 граммов на литр) и наклоном оси в 60 градусов планета становится совершенно безледной. Стоит отметить, что Мертвое море и Большое соленое озеро имеют в три раза более концентрированный раствор, чем вода в этом вымышленном мире, и это совершенно не мешает существованию множества микроорганизмов, которые прекрасно себя чувствуют в соленой среде – галофилов.
Затем исследователи подсчитали, как должен выглядеть спектр отражаемого планетой света при наблюдениях через телескоп в каждом из этих случаев. Результат оказался ироничным: самый многообещающий с точки зрения обитаемости вариант сестры Земли – это безледный мир, но именно его сложнее всего заметить в космосе: он очень тусклый. Ярче всего, конечно, выглядит «планета-снежок».
Тем не менее, обнаружить мир без снега могут помочь облака: они, как линзы, усиливают спектральные отличительные признаки наличия в атмосфере кислорода и воды. Кроме того, внешний вид сильно наклоненных планет должен значительно изменяться от сезона к сезону: наблюдаемая половина планеты будет то ослепительно белой, то тусклой и синей.
Эту информацию астрономы собирают в ожидании реализации масштабного проекта под названием Обсерватория обитаемых миров. Это будет космический телескоп нового поколения, специально предназначенный для поиска второй Земли и других миров, пригодных для известной нам жизни. Его планируют запустить в 2040-х годах, и он будет работать в полутора миллионах километров от Земли.
Фото: hi-tech.mail.ru