Новые данные ошеломили ученых: планет с водой на поверхности гораздо больше, чем ожидалось
Согласно новому исследованию, представленному на конференции в Гольдшмидте в Бостоне, ученые пришли к весьма неожиданному результату — вода является основным компонентом изученных ими экзопланет (планет, вращающихся вокруг других звезд), которые в два-четыре раза превышают размеры Земли. Такое открытие может стать еще одним шагом в направлении поиска жизни в нашей Галактике.
Открытие экзопланет в 1992 году, вращающихся вокруг других звезд, вызвало интерес к пониманию состава этих планет и поставило перед наукой цель — определить подходят ли они для развития на них жизни. И вот, наконец, получена новая оценка данных космического телескопа Kepler и космического аппарата Gaia. Она указывает на то, что многие из известных планет могут содержать до 50% воды. Это намного больше, чем предыдущие показатели.
«Для нас было огромным сюрпризом понять, что существует так много водных миров», — сказал ведущий автор исследования доктор Ли Цзэн (Гарвардский университет).
Ученые обнаружили, что многие из 4000 подтвержденных экзопланет или кандидатов, обнаруженных до сих пор, делятся на две категории размеров: планеты с радиусом планет, составляющим в среднем около 1,5 радиуса Земли, и теми, которые по размеру примерно 2,5 радиуса Земли. Используя эти данные, международная группа ученых разработала модель внутренней структуры экзопланет.
«Мы рассмотрели, как масса относится к радиусу и разработали модель, которая могла бы объяснить эти отношения», — сказал Ли Цзэн. «Модель показывает, что те экзопланеты, которые имеют радиус около x1.5 радиуса Земли, как правило, являются скалистыми планетами (их масса обычно х5 массы Земли), а те, у которых радиус x2,5 (с массой около x10 массы Земли) — это, по всей видимости, водные миры . Это точно вода, просто не так сильно распространенная как на Земле. Предполагается, что температура поверхности этих экзопланет варьируется в диапазоне от 200 до 500 градусов Цельсия. Их поверхность может быть покрыта атмосферой с преобладанием водяного пара с находящейся под ней слоем жидкой воды. Изучив вопрос глубже, можно ожидать то, что эта вода превратится в пар прежде чем мы достигнем твердого каменистого ядра. Красота модели заключается в том, что она объясняет, как композиция относится к известным фактам об этих планетах. Наши данные показывают, что около 35% всех известных экзопланет, которые больше Земли, должны быть богаты водой. Эти водные миры, вероятно, сформировались тем же самым образом, как и ядра гигантских планет (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), которые мы видим в нашей собственной Солнечной системе. Недавно запущенная миссия TESS найдет еще много других миров с помощью наземных спектроскопических наблюдений. Космический телескоп следующего поколения «Джеймс Вебб», как мы надеемся, позволит охарактеризовать атмосферу некоторых из них. Это будет захватывающее время для тех, кто интересуется этими отдаленными мирами».
«Это просто невероятно, что загадочные экзопланеты среднего размера могут быть водными мирами с огромным количеством воды. Надеемся, что атмосферные наблюдения в будущем позволят преодолеть толстые паровые атмосферы и, наконец, подтвердят или опровергнут достигнутые нами результаты», — подвела итог Сара Сигер, профессор планетарной науки Массачусетского технологического института и заместитель научного директора недавно запущенной миссии TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), основной целью которой является поиск экзопланет.
