Неожиданное открытие предполагает, что «водные миры» встречаются чаще, чем мы думали

Прочитано: 137 раз(а)


Вода — это единственное, в чем нуждается вся жизнь на Земле, а цикличность дождя, реки, океана и дождя — 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.

Неожиданное открытие предполагает, что «водные миры» встречаются чаще, чем мы думали

«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 ».

Структура населения планеты

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.

В поисках водных миров

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.

Неожиданное открытие предполагает, что «водные миры» встречаются чаще, чем мы думали



Новости партнеров