Вчені з'ясували, скільки насправді водних планет у Чумацькому Шляху, і це вражає

Одна з важливих задач астрономів — виявляти, чи є на планеті вода в рідкому вигляді, зокрема в атмосфері. Адже її наявність може бути ознакою присутності життя. Наразі дослідникам нашої галактики, Чумацького Шляху, відомі приблизно 60 кам'янистих екзопланет, які обертаються в зоні населеності своїх зірок. Тобто на них потенційно може бути вода в рідкому вигляді.

Так, автори нового дослідження, оприлюдненого на сервері препринтів arXiv, за допомогою моделювання визначили, якою є вірогідність того, що на відомих кам'янистих планетах є рідка вода на поверхні або під нею, пише Universe Today.

Що треба знати про зірки та екзопланети у Чумацькому Шляху?

Як розповідають науковці, більша частина зірок нашої галактики є червоними карликами, та саме біля них було виявлено більшість екзопланет, які перебувають у зоні населеності.

Проте, головна небезпека червоних карликів — регулярні потужні спалахи, сильніші, ніж на Сонці. Сильні викиди енергії та плазми можуть знищити атмосферу планети, відповідно разом з нею зникне вода й усе живе. 

Водночас дуже часто науковці знаходять воду не на поверхні, а під поверхнею планети. Навіть за таких умов життя можливе. Попри те, що світи можуть або взагалі не мати атмосфери, або вона буде дуже розріджена.

Скільки насправді водних планет у нашій галактиці?

Автори дослідження взяли список відомих кам'янистих екзопланет, які перебувають у зоні населеності своїх зірок, що передбачає теоретичну наявність життя, і створили моделі надр 28 світів.

Водночас моделі припускали наявність чотирьох різних шарів у планет:

• залізного ядра;
• кам'янистої мантії;
• шару льоду під високим тиском;
• поверхневого шару льоду або води.

При цьому дослідники наголошують, важливу роль у наявності води на планеті відіграє не тільки її структура, а й тепловий баланс.

Є два способи, за допомогою яких планета може створювати тепло:

• радіогенне тепло, виникає внаслідок радіоактивного розпаду ізотопів урану, торію і калію в мантії та корі планети;
• приливне нагрівання, виникає через тертя, що створюється орбітою й обертанням планети.

Вчені використовували обидва способи створення тепла у своїх моделях.

Деякі з планет у дослідженні добре відомі:

• Проксима Центавра b — це найближча до Землі екзопланета;
• екзопланети вже відомої зоряної системи TRAPPIST-1;
• екзопланети, зокрема TOI 700d, які дуже схожі на Землю за розмірами.

Ґрунтуючись на масі та діаметрі кожної планети, вчені визначили масову частку води для кожного з 28 світів. Це міра того, яку частину маси кожної планети становить вода. Внаслідок моделювання було отримано діапазон масових часток води для кожної планети.

Фахівці виявили, що всі 28 планет у їхній вибірці можуть мати глобальну крижану або водну поверхню. Деяким із них навіть не потрібна атмосфера.

Згідно з дослідженням, на планетах із температурою поверхні, нижчою за температуру плавлення, все ще може бути вода, але вона буде вкрита льодом. Якщо вихід тепла з надр буде досить високим, то ці світи можуть містити підземні резервуари з рідкою водою.

Водночас вчені вважають, що на деяких із 28 планет так багато води, що вони можуть бути водними світами. У цих випадках водяна пара може забезпечити достатній атмосферний тиск для збереження поверхневих океанів. Наприклад, такими планетами можуть бути:

• Kepler-62 f;
• Kepler-452 b;
• Kepler-442 b.

Якщо розрахунки дослідників правильні, то це означає, що водних світів у Чумацькому Шляху, навіть із підземними океанами, може бути більше, ніж зараз заведено вважати. І навіть під поверхнею в цих океанах може процвітати життя.

Раніше ми повідомляли, що вчені вперше в історії виявили воду в екстремальному космічному середовищі.

Нагадаємо, ми розповідали, на найменшій планеті Сонячної Системи знайшли умови для життя.

Також ми писали, що загадкові підземні структури на Марсі відкрили правду про минуле планети.