Skip to content Skip to footer
Планеты из воды, и жизнь в бездонном океане

…Такие планеты уже найдены, но даже специального названия данные объекты ещё не получили. «Планета-океан» — это, ведь, любая планета, поверхность которой полностью покрыта водой. Но для того чтобы затопить горы, много воды не нужно. Скорее всего, любая геологически активная суперземля сможет обзавестись достаточно мощной, но при этом вполне землеподобной гидросферой. Другое дело, если планета размером с Землю или крупнее состоит из воды на три четверти, как TRAPPIST-1e, GJ1214b и, вероятно, Глизе 581c. И речь лишь о планетах, находящихся в жизнепригодной зоне, на умеренном расстоянии от звезды. Ледяные миры не в счёт.

Первый вопрос, который должен быть задан: откуда столько воды? Если рассмотреть Солнечную систему, то тела состоящие преимущественно из неё сразу найдутся. Это луны планет-гигантов. Вода — распространённое соединение, и в составе протопланетной туманности снега больше, чем минеральной пыли. Другой вопрос, что в процессе формирования планетной системы внутренняя часть диска разогревается, снег превращается в пар, а пар вытесняется давлением излучения разгорающейся звезды во внешние кольца — далеко за пределы жизнепригодной зоны. По-этому, внутренние планеты Солнечной системы очень бедны водой. Внешние же богаты, но только замёрзшей. Подлёдные океаны не в счёт.

Разгадка в том, что все планеты-океаны обнаружены в системах красных карликов. Вышеописанные механизмы «высушивания» планет там не работают, так как газопылевой диск из-за низкой гравитации звезды разогревается меньше. В кольце, из которого формируется жизнепригодная планета, вода остаётся в форме снега. А для того, чтобы «сдуть» снежинку, а не отдельную молекулу, давление излучения карлика недостаточно. Всё просто.

…Всё просто. Слипшиеся из минеральной пыли с намёрзшим на неё льдом планетезимали носятся по кругу, продолжая собирать пыль и снег. Они сливаются, сначала мирно, но потом, когда их масса возрастёт, взаимопоглощение становится катастрофическим. Вода в процессе импактов испаряется, но просто возвращается в кольцо, где вновь замерзает, чтобы войти в состав одного из первичных тел. И так раз за разом. Этот круговорот можно наблюдать на примере взаимодействия спутника Сатурна Энцелада с кольцом E. После нескольких неудачных попыток обрести постоянное пристанище снег выпадает на уже окончательно сформировавшееся каменное ядро. Снегопад создаёт планету.

Если планета достаточно велика (а по условию задачи она размером с Землю) под воздействием ударного, гравитационного и радиационного тепла произойдёт плавление и окончательная дифференциация недр на металлическое ядро и жидкую каменную мантию. Лёд, разумеется, тоже будет таять. Но не всякий. В условиях колоссальных давлений образуются экзотические формы льда, в том числе его кубическая, высокотемпературная модификация лёд VII плотностью 1.65 г/см3. Каменная мантия скроется под имеющей толщину 4000 километров оболочкой из раскалённой, но твёрдой воды. И только поверх неё сможет существовать жидкий океан глубиной около 200 километров. Вполне возможно, что и он, как океан Ганимеда, будет разделен одним, двумя или даже тремя слоями подвешенного в вертикальном течении экзотического льда младших, менее стойких модификаций. Однако, избыток экзотики в глубинах не сочетается с наличием открытой воды на поверхности. Скорее, во всей толще океана — до дна — температура окажется слишком высокой для кристаллизации.

Таким образом, у океана будет дно. Из имеющего температуру сотни градусов льда. Образующего состоящий из куполов рельеф, уменьшенный, комнатный, карманный даже вариант которого сейчас можно видеть на поверхности Тритона. Во льду, пусть и твёрдом, возникнут вертикальные потоки переносящие тепло от каменной мантии к океану. Охлаждённые же массы с поверхности будут тонуть, унося в недра выпадающую на поверхность планеты и тонущую в воде космическую пыль.

Из-за активной конвекции дно всегда останется чистым, лишённым отложений. Но это не значит, что океан будет состоять из дистиллированной воды. Отнюдь. Она окажется очень солёной. По крайней мере в глубинах. Ведь при высоких давлении и температуре вода превращается в растворитель чудовищной эффективности. Восходящие потоки льда обогатят океан вынесенными из ядра металлами и солями. Мощные течения возникающие при таянии льда на вершинах куполов и намерзании его в низинах дна поспособствуют выносу растворённых и в верхние слои океана.

Будет ли в таком океане жизнь? В глубинах — едва ли. Даже с учётом того, что жизнь возникла в жерлах подводных гейзеров. Но где «чёрные курильщики», а где перегретый экзотический лёд… Это о разном немного. В приповерхностных слоях — может быть.

Может быть, но есть нюанс. Интенсивность синтеза органики в таком океане будет очень ограниченной даже безотносительно к специфическим условиям системы красного карлика. Так как круговорот химических веществ окажется частично разомкнутым. Фосфор и прочие необходимые для жизни химические элементы, уносимые в глубину вместе с отмершей органикой, могут быть возвращены в зону фотосинтеза только абиогенными процессами. Подобная проблема есть и в земных водах, но на планете-океане она приобретёт более значительный масштаб. Поэтому в гигантском планетарном море не приходится ожидать появления гигантских существ. Для крупных животных там просто не хватит пищи.

Новые публикации также можно увидеть на Дзен-канале

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии