Эти химические вещества в значительной степени отсутствовали бы в более прохладной и тонкой атмосфере, где не было бы термохимического равновесия. В этом случае доминирующими формами углерода и азота будут диоксид углерода и молекулы из двух атомов азота.
Согласно исследованию, океан с жидкой водой под атмосферой оставит дополнительные признаки, в том числе отсутствие почти всего паразитного аммиака, который будет растворен в воде. Исследователи обнаружили, что в широком диапазоне вероятных уровней pH океана в атмосфере практически не должно быть аммиака, если под ней находится огромное количество воды.
Кроме того, в атмосфере будет больше углекислого газа, чем окиси углерода; напротив, после термохимического равновесия монооксида углерода должно быть больше, чем диоксида углерода, если есть обнаруживаемые количества того и другого.
«Если мы увидим признаки термохимического равновесия, мы сделаем вывод, что планета слишком горячая, чтобы на ней можно было жить», — заявил Рэнью Ху, исследователь из Лаборатории реактивного движения НАСА, руководивший исследованием. «И наоборот, если мы не видим признаков термохимического равновесия, а также видим признаки растворения газа в жидко-водном океане, мы бы восприняли это как убедительный признак обитаемости».
Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба, запуск которого планируется 18 декабря, будет оснащен спектрометром, способным изучать атмосферы экзопланет. Такие ученые, как Ху, работают, чтобы предвидеть, какие химические профили Уэбб увидит в этих атмосферах и что они могут рассказать об этих далеких мирах. Обсерватория способна определять признаки термохимического равновесия в субптуновых атмосферах, другими словами, признаки скрытого океана, как указано в статье.
По мере того как телескоп Уэбба будет открывает новые планеты или проводить более глубокие исследования уже известных планет, эта информация может помочь ученым решить, какие из них заслуживают дополнительных наблюдений, особенно если задача — найти потенциально обитаемые миры.
