|
Водные миры встречаются чаще, чем мы думали
|
|
|
|
Вода — это единственное, в чем нуждается вся жизнь на Земле, а цикличность дождя, реки и океаны — неотъемлемая часть того, что делает климат нашей планеты стабильным и гостеприимным. Когда ученые говорят о том, где искать признаки жизни по всей галактике, планеты с водой всегда находятся в верхней части списка. Новое исследование, опубликованное в журнале Science, предполагает, что на гораздо большем количестве планет может быть больше воды, чем считалось ранее — наполовину вода и наполовину камень. Улов? Вся эта вода, вероятно, заключена в скале, а не течет по поверхности в виде океанов или рек. «Было неожиданностью увидеть доказательства того, что так много водных миров вращается вокруг наиболее распространенного типа звезд в галактике», — сказал Рафаэль Луке, первый автор новой статьи и научный сотрудник Чикагского университета. «Это имеет огромные последствия для поиска обитаемых планет».
|
|
|
|
Благодаря более совершенным инструментам телескопа ученые находят все больше и больше планет в далеких солнечных системах. Выборка большего размера помогает ученым выявлять демографические закономерности — подобно тому, как изучение населения всего города может выявить тенденции, которые трудно увидеть на индивидуальном уровне. Луке вместе с соавтором Энриком Палле из Института астрофизики Канарских островов и Университета Ла-Лагуна решили изучить на уровне населения группу планет, которые видны вокруг звезды типа M-. карлик. Эти звезды являются наиболее распространенными звездами, которые мы видим вокруг себя в галактике, и ученые уже каталогизировали десятки планет вокруг них.
|
|
|
Но поскольку звезды намного ярче своих планет, мы не можем видеть сами планеты. Вместо этого ученые обнаруживают слабые признаки воздействия планет на свои звезды — тень, создаваемую, когда планета проходит перед своей звездой, или крошечный толчок в движении звезды, когда планета движется по орбите. Это означает, что остается много вопросов о том, как на самом деле выглядят эти планеты. «Каждый из двух разных способов обнаружения планет дает разную информацию», — сказал Палле. Улавливая тень, возникающую, когда планета проходит перед своей звездой, ученые могут определить диаметр планеты. Измеряя крошечное гравитационное притяжение, которое планета оказывает на звезду, ученые могут определить ее массу.
|
|
|
|
Комбинируя два измерения, ученые могут получить представление о составе планеты. Возможно, это большая, но воздушная планета, состоящая в основном из газа, как Юпитер, или маленькая плотная каменистая планета, такая как Земля. Эти анализы проводились для отдельных планет, но гораздо реже для всей известной популяции таких планет в галактике Млечный Путь. Когда ученые посмотрели на цифры — всего 43 планеты — они увидели удивительную картину. Плотность большого процента планет предполагала, что они были слишком легкими для своего размера, чтобы состоять из чистого камня. Вместо этого эти планеты, вероятно, представляют собой что-то вроде наполовину камня и наполовину воды или другой более легкой молекулы. Представьте себе разницу между поднятием мяча для боулинга и футбольного мяча: они примерно одинакового размера, но один сделан из гораздо более легкого материала.
|
|
|
|
Может возникнуть соблазн представить эти планеты как что-то из «Водного мира» Кевина Костнера: полностью покрытые глубокими океанами. Однако эти планеты находятся так близко к своим солнцам, что любая вода на поверхности будет существовать в сверхкритической газовой фазе, что увеличит их радиус. «Но мы не видим этого в образцах», — объяснил Люк. «Это говорит о том, что вода не имеет формы поверхностного океана». Вместо этого вода может существовать смешанной со скалой или в карманах под поверхностью. Эти условия будут аналогичны условиям на спутнике Юпитера Европе, где, как считается, под землей находится жидкая вода. «Я был шокирован, когда увидел этот анализ — я и многие люди в этой области предположили, что все это сухие каменистые планеты», — сказал ученый-экзопланетист из Университета Чикаго Джейкоб Бин, к группе которого присоединился Луке для проведения дальнейших анализов.
|
|
|
|
Открытие соответствует теории формирования экзопланет, которая потеряла популярность в последние несколько лет, согласно которой многие планеты формируются дальше в своих солнечных системах и со временем мигрируют внутрь. Представьте себе глыбы камня и льда, которые формируются вместе в холодных условиях вдали от звезды, а затем медленно притягиваются внутрь гравитацией звезды. Хотя доказательства убедительны, Бин сказал, что он и другие ученые все равно хотели бы увидеть «неопровержимые доказательства» того, что одна из этих планет является водным миром. Это то, что ученые надеются сделать с JWST, недавно запущенным космическим телескопом НАСА, который является преемником Хаббла.
|
|
|
|
Источник
|
