Согласно результатам нового исследования, опубликованного международной командой учёных в журнале Nature Astronomy, довольно близко к Земле обнаружены необычные планеты, которые могут быть полностью покрыты водой. Астрономические модели допускали существование таких объектов, но впервые появились реальные свидетельства их существования.
Водный мир в представлении художника. Источник изображения: NASA
Учёные, заинтригованные данными, полученными космическим телескопом «Кеплер» в 2014 году, обратили внимание на экзопланеты Kepler-138c и Kepler-138d, вращающиеся вокруг звезды, расположенной в 218 световых годах от Земли в созвездии Лиры. Для дальнейшего изучения использовались телескопы «Хаббл» и уже не работающий «Спитцер», которые помогли установить состав планет — вероятно, в значительной степени они состоят из воды.
По словам астрофизиков, участвовавших в проекте, ранее считалось, что планеты размером больше Земли обычно представляют собой нагромождения металлов и скал — поэтому их ещё называют «суперземлями». Теперь выяснилось, что планеты Kepler-138c и d заметно отличаются от моделей — вероятно, они покрыты водой, составляющей значительную часть их массы. Существование таких миров давно предсказывалось, но впервые наблюдаются объекты, которые можно уверенно назвать «водными мирами».
Впрочем, полной уверенности в том, что планеты действительно покрыты водой, пока быть не может — нет возможности исследовать их подробнее. Тем не менее, удалось подсчитать их плотность. Хотя каждая из них втрое больше Земли по объёму, масса одной и другой планеты всего вдвое выше, что говорит об их низкой плотности. Такая плотность косвенно свидетельствует о том, что значительная часть объёма планеты занята чем-то тяжелее водорода или гелия, из которых состоят атмосферы газовых гигантов — но легче скал, которые рассчитывали обнаружить учёные. Вполне вероятно, что речь идёт именно о воде.
Источник изображения: Université de Montréal
Исследователи не исключают, что структурно планеты напоминают некоторые ледяные луны Солнечной системы, на которых подо льдом скрывается жидкая вода. При этом экзопланеты намного больше и намного ближе к местному светилу Kepler-138, поэтому условия на них отличаются, как минимум, более высокой температурой.
По мнению исследователей, температура атмосферы Kepler-138c и Kepler-138d намного выше температуры кипения воды, поэтому в атмосферах, вероятно, много пара. Тем не менее, под атмосферой должна скрываться жидкая вода или вода такой температуры и под таким давлением, что исчезает различие между жидкой и газовой фазой. Речь идёт о т.н. сверхкритической жидкости.
Экзотические миры стали не единственным сюрпризом в изучаемой звёздной системе. В 2014 году астрономы обнаружили в ней всего три планеты, но имеются свидетельства существования ещё одной — Kepler-138e, маленького мира, делающего полный оборот вокруг звезды за 38 дней на дистанции, которая, в теории, позволяет существовать на поверхности жидкой воде. Дополнительные исследования показали, что ближайшая к звезде планета Kepler-138b приблизительно размером с Марс — одна из самых маленьких из более 5000 планет, пока обнаруженных за пределами Солнечной системы.
Учёные надеются, что планеты, вращающиеся вокруг красного карлика Kepler-138, станут не последними обнаруженными объектами подобного типа. По мере того как совершенствуются инструменты и методики обнаружения, вероятно, будет выявляться всё больше водных миров вроде Kepler-138c и d.