Соленые океаны оказались способны «подогревать» экзопланеты

Ученые из Университета Ист Англии пришли к выводу, что уровень солености океанов на экзопланетах может значительно влиять на их климат и потенциальную пригодность для жизни, расширяя зону потенциальной обитаемости. Об этом рассказывает их статья, опубликованная в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Если рассматривать течения земного океана, то можно заметить, что холодная вода перемещается на глубине от полюсов к экватору, а теплая вода ближе к поверхности двигается от экватора к полюсам. Такую циркуляцию исследователи называют позитивной. Однако при возрастании уровня солености океана, а также при определенных температурах в случае с пресной водой может наблюдаться и обратное направление течения — перемещение теплой воды по глубине от полюсов к экватору. Эту циркуляцию ученые условно назвали негативной. О том, что в океанах экзопланет такая циркуляция возможна, говорит анализ составленных авторами статьи компьютерных моделей. 

В своей работе исследователи рассмотрели три сценария, связанных с низким, средним и высоким уровнем солености океанов (что аналогично пресной воде, воде океанов Земли и Мертвого моря. Кроме уровня солености, исследователи также учли температуру, давление и плотность воды и построили трехмерную модель движения теплых и холодных океанских вод на экзопланетах.

Для пресной воды «обратное» движение, согласно авторам, возможно при температуре, близкой к 4 градусам Цельсия. В случае с водой средней и высокой солености, негативная циркуляция возникает при определенном балансе между градиентом солености и температурой. Самое большое отличие от земной модели показала именно модель, рассматривающая высокий уровень солености воды. Характер движения воды в данном случае определяет именно соленость и ее градиент, которые доминируют над остальными факторами. Однако стоит заметить, что на движение воды все равно влияет и наклон орбиты планеты.

При возрастании уровня солености океана также снижается и температура замерзания воды, и, соответственно, океан может дольше оставаться не покрытым льдом. Таким образом, циркуляция воды в соленом океане может проходить при более низких температурах, а значит, сами экзопланеты могут быть теплее, чем кажется в первом приближении.

Исследователи подчеркивают, что созданная ими модель несколько упрощена и требует дальнейшего усовершенствования. В будущем они планируют более детально рассмотреть влияние приливного захвата (когда гравитация заставляет небесное тело всегда быть обращенным одной своей стороной к другому небесному телу, как в случае с Луной и Землей), периода вращения планеты, угла наклона ее оси и континентальной конфигурации.