Присутність мінерального пилу в атмосфері землеподібної екзопланети може мати великий вплив на її придатність для життя, повідомляється в. На небесних тілах, що знаходяться в приливному захопленні, пил, ймовірно, буде охолоджувати денну сторону і зігрівати нічну, що повинно значно розширити населену зону. З іншого боку, присутність пилу в атмосфері може створити складнощі при дослідженні планет, так як вона буде приховувати деякі біомаркери - речовини, що вказують на потенційну присутність живих організмів.
Населеною зоною називають область у космосі, яка найбільш сприятлива для існування відомих нам форм життя. Планета, орбіта якої лежить всередині цієї зони, може містити на своїй поверхні рідку воду - необхідний розчинник у багатьох біохімічних реакціях. Тому межі населеної зони розраховуються, в першу чергу, на основі ключових характеристик материнської зірки, таких як світність і болометрична зоряна величина.
Ян Бутл (Ian A. Boutle) з Екстерського університету разом з колегами вирішив з'ясувати, як на потенційну населеність екзопланет впливатиме присутність пилу в атмосфері. Зокрема, астрономів цікавили кам'янисті планети, які обертаються у червоних карликів, це найпоширеніший тип зірок у Чумацькому Шляху і багатьох інших галактиках. Наприклад, найбільша зірка Проксима Центавра і зірка Барнарда, розташована в шести світлових роках від Землі, класифікуються як червоні карлики спектрального класу М.
Оскільки червоні карлики - дуже маленькі і тьмяні зірки, їх населена зона розташована досить близько і небесні тіла в ній часто опиняються в приливному захопленні, тобто завжди звернені однією стороною до зірки. Через це денний бік планети дуже сильно розігрівається, в той час як нічний, навпаки, виявляється холодним.
Автори роботи провели серію комп'ютерних симуляцій, в яких розглянули дві планети в населених зонах: що знаходиться в приливному захопленні близнюка Проксими b, що обертається навколо червоного карлика, і «вільного» близнюка Землі, обертається навколо жовтого карлика. Спочатку кожне з небесних тіл було вкрито водою, але поступово частка суші збільшувалася, що імітувало випаровування океану.
Розрахунки показали, що в міру висихання води в атмосферу планет буде потрапляти все більша кількість мінерального пилу. На близнюках Проксими b вона буде стримувати парниковий ефект, пов'язаний з випаром води, що перемістить внутрішній край населеної зони ближче до батьківської зірки. Крім того, її зовнішній край, як показують симуляції, також буде розширюватися. Це пов'язано з тим, що на планетах у приливному захопленні пил сильні вітри будуть переносити пил з денного боку на нічний, де він буде охолоджуватися, віддаючи тепло навколишньому простору.
На схожих на Землю планетах подібного ефекту не спостерігалася. Як повідомляється в дослідженні, на небесних тілах з несинхронним обертанням мінеральний пил буде зрушувати і зовнішній, і внутрішній кордон населеної зони ближче до зірки.
Щоб визначити, як виглядатимуть близнюки Проксими b з мінеральним пилом в атмосфері для телескопів, астрономи провели додаткову симуляцію. Модельні спектри показали, що присутність пилу може перешкодити виявленню деяких біомаркерів - зокрема метану, озону і кисню.
Незважаючи на велику кількість факторів, які необхідно враховувати при оцінці життєпридатності планет, розрахувати зону населеності для зірок-одинаків досить просто. Набагато складніше визначити зону населеності у подвійних світил. Так, астрономи нещодавно показали, що населена зона в подвійних системах може розтягнутися, якщо два світила підійдуть близько один до одного. Така подія може статися в результаті зближення з іншою, третьою зіркою.