Пн. Фев 26th, 2024

Астрономы вычислили количество экзопланет с водой

Ученые смоделировали внутреннюю часть 28 скалистых экзопланет в зоне обитаемости, чтобы определить, на каких из них, вероятнее всего, может существовать вода, и, как следствие, условия для возникновения жизни, похожей на земную.

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *