Активный поиск потенциально пригодных для жизни экзопланет длится уже около двадцати лет. Космические и наземные обсерватории пристально наблюдают за ближайшими к нам планетными системами и выискивают миры, похожие на наш. Особого внимания заслуживают суперземли — экзопланеты с массой больше земной, но меньшей, чем у газовых гигантов, вроде Юпитера и Сатурна.
Некоторые из обнаруженных суперземель даже находятся в обитаемой зоне, то есть удалены от своей родительской звезды ровно настолько, чтобы могут поддерживать воду на своей поверхности в жидком виде.
Важным вопросом в изучении таких планет является способ их формирования. Группа исследователей из Института космических исследований Австрийской академии наук во главе с Хельмутом Ламмером (Helmut Lammer) пришла к новым выводам. Учёные считают, что большинство супеземель в обитаемых зонах могут быть совершенно непригодными для жизни из-за слишком высокого давления и плотной атмосферы.
Компьютерное моделирование процесса формирования показало, что планеты с менее массивными ядрами могут обладать благоприятными условиями для поддержания жизни, тогда как планеты с большими ядрами и атмосферой поплотнее — так называемые мини-нептуны, например, скорее всего, совершенно стерильны.
Планетные системы, включая нашу, Солнечную, сформировались из водорода, гелия и более тяжёлых элементов, которые обращались вокруг своих звёзд в так называемом протопланетном диске. Пыль и камни постоянно сталкиваются друг с другом, слипаются и таким образом наращивается ядро. Затем протопланеты за счёт своей гравитации притягивают к себе водород и иногда удерживают его. Правда, порой ультрафиолет родительской звезды лишает планет атмосферы.
Доктор Ламмер, проведя серию компьютерных моделирований, обнаружил, что протопланеты с той же плотностью, что и у Земли, но обладающие массой менее половины земной не смогут притянуть и удержать у своей поверхности какое-либо значительное количество водорода.
При условии, что молодая звезда испускает намного больше ультрафиолетового излучения, чем Солнце, её планеты с земной массой могут захватить водород, но также быстро его потеряют. Ядра же массивных суперземель собирают практически весь водород и превращаются впоследствии в мини-нептуны со слишком плотной атмосферой.
Это означает, что, по крайней мере, две суперземли, обнаруженные в апреле 2013 года в созвездии Лиры телескопом "Кеплер", по всей вероятности, непригодны для жизни.
"Наши результаты показывают, что на таких планетах водорода содержится больше в 100-1000 раз, чем в земных океанах. Это делает атмосферу настолько плотной, а давление настолько большим, что жизнь в этих мирах невозможно представить", — поясняет доктор Ламмер в пресс-релизе Королевского астрономического сообщества.
Данные, описанные австрийскими учёными в статье журнала Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, усложняют задачу астрономам по всему миру. С такими выводами потенциально пригодные для жизни планеты будет искать труднее, а телескопы и космические обсерватории, которые приступят к работе в ближайшем будущем, должны быть более чувствительны к параметрам далёких экзопланет.
Также по теме:
Новая технология позволит определить массу экзопланет
На соседней суперземле обнаружены облака
Открытая экзопланета способна опровергнуть теории о формировании новых миров
В центре нашей галактики обнаружена новая гигантская экзопланета
Астрономы увидели три суперземли в обитаемой зоне недалёкой системы
