Расположение суши на планете влияет на её обитаемость

Новые климатические модели показали, что количество и расположение суши на поверхности планеты могут значительно влиять на её пригодность для жизни. Астрономы выявили существенные различия в температуре поверхности, морском льде и водяном паре для разных конфигураций суши. Работа будет представлена 11 июля на Национальном собрании по астрономии (NAM 2022) Эвелин Макдональд, аспиранткой из Университета Торонто (Канада).

Многие планеты находятся в приливном захвате у своих звёзд, так что одна сторона планеты всегда обращена от звезды. Это создаёт постоянные дневную и ночную стороны, причём вся энергия звезды фокусируется на дневной стороне. Для поддержания жизни климат должен быть в некоторой степени регулируемым: атмосфера и океаны должны перераспределять часть энергии с дневной стороны на ночную.

Исследователи из Университета Торонто применили трёхмерную климатическую модель (ExoPlaSim) к симуляции планет земного типа с двумя конфигурациями дневной стороны:

1. Круговой континент в центре дневной стороны, окружённый океаном.
2. Круговой океан в центре дневной стороны, окружённый сушей.

Для обоих случаев размер круга варьировался, чтобы показать, как климат планеты зависит от доли суши.

Обитаемость планеты зависит, среди прочего, от температуры поверхности и количества влаги в атмосфере. Моделирование показало чистое количество осадков, долю облачности и температуру поверхности для разных конфигураций суши.

Результаты, опубликованные в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывают, что как количество суши, так и её конфигурация могут сильно влиять на условия на поверхности. Для моделей с одинаковой долей суши на дневной стороне, но противоположными конфигурациями, средняя температура поверхности может различаться примерно на ~20°C.

Количество водяного пара в атмосфере планеты сильно зависит от площади океана, свободного ото льда. Планеты с высокой долей суши имеют более горячие и сухие дневные стороны, причём облака и осадки в основном сосредоточены в небольших центральных областях.

Эвелин Макдональд: «Понимание распределения суши на планете земного типа имеет большое значение для её климата. Это поможет астрономам, использующим такие инструменты, как космический телескоп Джеймса Уэбба, лучше интерпретировать свои наблюдения».