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.

Новое исследование позволяет заново оценить странные параллельные борозды на поверхности крупнейшей из лун Марса — Фобоса. Учёные не исключают, что они свидетельствуют о том, что гравитация Красной планеты постепенно разрывает это спутник на части.

Источник изображения: NASA

По данным учёных, необычные борозды, ранее считавшиеся следами древнего столкновения с астероидом — на деле заполненные пылью каньоны, которые становятся всё шире по мере того, как гравитационные силы планеты всё сильнее преображают поверхность спутника.

Фобос имеет вытянутую форму и размер его достигает 27 км в самой широкой части, небесное тело вращается на расстоянии около 6 тыс. км от Марса, трижды облетая планету за местные сутки. Для сравнения диаметр Луны составляет порядка 3475 км, спутник находится на расстоянии 384 400 км от Земли, а полный оборот вокруг нашей планеты он делает за 27 дней.

В отличие от Луны, орбита Фобоса нестабильна, фактически спутник очень медленно падает на поверхность Красной планеты, в среднем приближаясь к ней на 1,8 м каждые 100 лет. Главной загадкой спутника является его «полосатая» поверхность — наиболее популярная среди учёных теория утверждает, что борозды образовались, когда в Фобос врезался астероид, кроме них оставив после себя кратер Стикни диаметром 9,7 км.

Результаты нового исследования, опубликованные 4 ноября в The Planetary Science Journal, позволяют предположить, что борозды — результат того, что спутник Марса буквально разрывает на части приливными силами. В случае с Фобосом приливные силы тем сильнее, чем ближе спутник опускается к планете — когда-нибудь они станут сильнее гравитации, удерживающей объект в целом виде и Фобос перестанет существовать, превратившись в тонкое кольцо обломков, вращающихся вокруг Марса, наподобие колец Сатурна.

Ранее считалось, что структура спутника слишком рыхлая и мягкая для того, чтобы под воздействием гравитации появились подобные разломы. Тем не менее новое исследование с использованием компьютерных моделей позволяет предположить, что мягкая поверхность может лежать на гораздо более плотном слое, который и формирует каньоны-разломы, в которые ложится местная пыль с поверхности, в результате образуются видимые борозды. При таком строении спутника, вполне возможно, формирование параллельных трещин стабильного размера.