Кембриджські астрономи описали новий тип потенційно населених планет

11

Земля-єдиний відомий нам приклад населеної планети. Тому в пошуках можливого життя поза нею вчені звертаються насамперед до схожих світів. Втім, існують і варіанти: наприклад, активно обговорюється питання про можливість життя на планетах-океанах. А завдяки новій роботі астрономів з кембриджського університету до числа потенційно населених можна віднести планети особливого типу, покриті водою і водневою атмосферою. Про це нікку мадхусудхан (nikku madhusudhan) і його колеги пишуть в статті, опублікованій в the astrophysical journal.

У сонячній системі подібних світів немає. Їх можна назвати «гібридами» планет-океанів з міні-нептунами-газовими карликами. Вся поверхня такої планети покрита океаном рідкої води, який оточує щільна, багата воднем атмосфера. Тому мадхусудхан і його співавтори називають ці світи hycean (»водородокеани«) — від» водень «(hydrogen) і» океан » (ocean). У своїй новій статті вони дають список відповідних планет-кандидатів, розташованих не надто далеко від землі, і описують біомаркери можливого життя на них.

Робота почалася з вивчення міні-нептуна k2-18b, який вважається потенційно населеним. Такі світи всього в кілька разів більші за землю (радіус k2 — 18b становить 2,7 земного, маса-8,5 земної) і оточені товстою оболонкою з летких речовин: атмосферою, в якій домінує водень, і, можливо, рідким океаном. Вважається, що тиск щільної атмосфери занадто велике, щоб під нею могла існувати хоч якесь життя. Однак у 2020 році мадхусудхан зі співавторами показали, що за деяких умов таке цілком можливо.

Тепер вони уточнили «вимоги» до населених міні-нептунів. У своїй новій статті вони пишуть, що маса таких планет повинна знаходитися в межах від 2,6 до 10 земних. Тоді тиск у поверхні океану буде залишатися цілком прийнятним для життя. А ось відстань до зірки може коливатися в широких межах: навіть на значній відстані планету буде зігрівати парниковий ефект, створюваний водневою атмосферою. Такі світи вчені і називають hycean « «водородокеани». Вони навіть згадують «темні водородокеани«, які знаходяться близько до своєї зірки і завжди звернені до неї однією півкулею, так що життя можливе тільки на» нічний» стороні, ховаючись від потужного випромінювання і радіації.

За оцінками мадхусудхана і його колег, при дотриманні відповідних умов життя може займати значний обсяг таких океанів — аж до глибин великих, ніж де-небудь на землі. Однак в таких непростих умовах, включаючи дефіцит поживних речовин і потужне ультрафіолетове випромінювання у поверхні, організми навряд чи здатні піти далі порівняно примітивних форм. Вчені знайшли 11 відомих екзопланет-кандидатів у населені «водородокеани», і k2-18b — найперспективніший з них.

Астрономи перераховують і біомаркери потенційного життя на «водень» — речовини, виявлення яких в атмосфері з великою ймовірністю вказує на біологічну активність. На землі це, наприклад, озон і метан. А в позбавленій вільного кисню атмосфері подібних планет роль біомаркерів можуть грати молекули диметилсульфіду і метилхлориду.

Вчені вважають, що щільна газова оболонка «водородокеанов» полегшить пошуки цих сполук: у планет земного типу вона набагато слабкіше, і розглянути її важче. Можливо, таку роботу зможе провести космічний телескоп james webb, що готується до польоту. Спостереження k2 — 18b на ньому вже заплановані.