Naujame tyrime pateikiamas atsakymas: apie 0,8 Žemės spindulio arba pusantro karto daugiau už Marso.
Šią ribą lemia du veiksniai. Pirmasis, aišku, yra gravitacija: iš mažesnės planetos lengviau pabėgti, todėl energingos molekulės lengviau pabėga į kosmosą. Antrasis, mažiau akivaizdus, veiksnys – vidaus atvėsimas: mažesnės planetos turi didesnį paviršiaus ploto ir tūrio santykį, todėl jų vidus atvėsta greičiau.
Sustorėjusi litosfera – išorinis kietas sluoksnis – „užkemša“ ugnikalnius, per kuriuos dujos iš gelmių papildo atmosferą. Be šio dujų šaltinio atmosfera ilgainiui neišvengiamai sunyksta. Tyrėjų sukurtas STEHM (Smaller-Than-Earth Habitability Model) modelis leidžia nagrinėti planetas su vientisa nekintančia pluta ir anglies dioksido atmosfera.
Susiję straipsniai
Toks scenarijus yra palankiausias atmosferos išlaikymui, nes sunki CO2 molekulė sunkiai pabėga į kosmosą. Net šiomis optimistinėmis sąlygomis matoma aiški riba: 80 proc. Žemės spindulio ir didesnės planetos gali išlaikyti atmosferą milijardus metų, o 70 proc. – tik ribotais atvejais. Planeta, kurios spindulys tėra 60proc. Žemės, prarastų atmosferą per maždaug 400 milijonų metų – greičiausiai per trumpai gyvybei susiformuoti. O pusės Žemės spindulio planeta liktų be atmosferos per vos 30 milijonų metų.
Atmosferos išlaikymas priklauso nuo kelių parametrų: planeta su didesniu anglies kiekiu, mažesniu kietu branduoliu arba susiformavusi „šaltai“, iš ledinės medžiagos, gali atmosferą išlaikyti ilgiau. Visgi visos priklausomybės yra palyginus silpnos, todėl praktinės gairės egzoplanetų tyrinėtojams aiškios: gyvybės verta ieškoti planetose, kurių spindulys siekia bent 80 proc. Žemės. Mažesni kūnai greičiausiai yra tik beoriai akmenys.
Tyrimo rezultatai publikuoti „arXiv“.