Пять наиболее потенциальных обитаемых экзопланет
Международная группа ученых под руководством Адама Болдога из обсерватории Конколи в Будапеште изучила ряд скалистых экзопланет в зоне обитаемости и использовала метод моделирования, чтобы определить вероятность того, что на них есть вода. Исследователи смоделировали внутреннюю часть 28 экзопланет, предположив, что у них есть четыре различных слоя — железное ядро, каменная мантия, слой льда высокого давления и поверхностный слой льда или жидкой воды.
Выяснилось, что на каждой из планет выборки в теории может присутствовать вода в жидком или твердом состоянии, а некоторые из них и вовсе могут быть планетами-океанами.
Астрономам известно примерно о 60 скалистых экзопланетах, которые вращаются в обитаемых зонах своих звезд. Обнаружение воды в их атмосферах, а еще лучше — на поверхности, играет огромную роль для определения того, могут ли они быть пригодными для жизни. Однако обнаружить поверхностную воду практически невозможно даже с помощью самых мощных инструментов, доступных на сегодняшний день. Однако можно собрать уже известные данные и создать модели небесных тел.
Помимо структуры планеты, большую роль в наличии жидкой воды играет ее тепловой баланс. Есть два способа, которыми планета может генерировать тепло: первый — радиогенный, который происходит в результате радиоактивного распада изотопов урана, тория, калия в мантии и коре планеты, а второй — приливный, который возникает из-за трения, создаваемого орбитой и вращением планеты. Исследователи включили в свою модель оба фактора и оценили их возможное влияние на планету.
Основываясь на массе и радиусе каждой планеты, исследователи определили массовую долю воды для каждой из рассматриваемых планет — это показатель того, сколько массы каждой планеты составляет вода. Выяснилось, что на поверхности всех 28 планет из выборки может быть вода в жидком или твердом виде, причем некоторым из них даже не нужна атмосфера. По словам ученых, на планетах с температурой поверхности ниже точки плавления все еще может быть вода, но она будет покрыта льдом.
Некоторые рассматриваемые планеты хорошо известны: это Проксима Центавра b — ближайшая к Земле экзопланета, планеты системы TRAPPIST-1, а также другие небесные тела размером с Землю, включая TOI 700d. Исследователи отмечают, что на некоторых из 28 планет так много воды, что они могут быть планетами-океанами. Например, это относится к объектам Kepler-62 f, Kepler-452 b и Kepler-442 b. В этих случаях водяной пар может обеспечивать атмосферное давление, достаточное для сохранения поверхностных океанов.
Тем не менее авторы отмечают, что существующее понимание радиогенного способа нагрева планет в других звездных системах основано на данных, полученных из Солнечной системы, поэтому результаты могут быть неточными, ведь на планетах в других системах может быть гораздо больше или гораздо меньше радиогенных элементов.
То же самое касается и приливного способа — чаще всего он наблюдается на планетах с эксцентричными орбитами, но орбита может измениться в ходе эволюции планеты, из-за чего поменяется и ее источник тепла. Тем не менее подземные и поверхностные воды могут быть потенциальными местами для развития жизни, поэтому полученные результаты будут полезны в дальнейших исследованиях по поиску жизни на экзопланетах.
