Сегодня 11 декабря 2023
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
Теги → суперземля

Астрономы впервые нашли свидетельства существования «водных миров» — планет, полностью покрытых водой

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

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

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.

NASA открыло самую массивную из известных суперземель

Команда NASA рассказала об открытии планеты TOI-1075 b, находящейся примерно в 200 световых годах от нашей планеты. Данное небесное тело относится к классу «суперземля» и является одной из самых массивных планет такого класса, открытых на сегодняшний день.

 Источник изображения: NASA

Источник изображения: NASA

По данным NASA, объект примерно в 10 раз массивнее Земли и вращается вокруг маленькой красно-оранжевой звезды, причём год на ней длится всего 14,5 часа. Из-за такой ультракороткой орбиты на планете очень жарко, около 1050 градусов по Цельсию.

Планеты класса «суперземля», размерами обычно больше нашей Земли, но меньше Нептуна и представляют собой загадочные миры, поскольку в Солнечной системе ничего подобного для изучения нет. Речь идёт о скалистых планетах вроде Земли, причём некоторые лежат в пределах «обитаемой зоны» от своих звёзд, на дистанции от светил, которая позволяет формироваться на поверхности воде в жидком состоянии.

Впрочем, в случае с TOI-1075 b о последнем не может быть и речи, поскольку, не исключено, что её поверхность может представлять собой раскалённую лаву. Тем не менее изучение этой планеты может пролить свет на формирование скалистых планет вроде нашей собственной. На основе «шаблонов», разработанных на основе анализа тысяч экзопланет, учёные создали компьютерные модели того, как формируются планеты различных типов, из чего они состоят и какие типы атмосферы могут иметь.

Судя по имеющимся моделям, суперземли размером с TOI-1075 b в норме должны иметь довольно плотные атмосферы из водорода и гелия. Но, из-за плотной структуры и очень тесной орбиты наличие такой атмосферы маловероятно. TOI-1075 b попадает в число немногих планет, известных сегодня, с довольно точно измеренными размерами и массой — это поможет учёным «подстроить» свои модели, чтобы прогнозировать, какие типы атмосферы могут иметь «суперземли» и другие планеты и должны ли они иметь атмосферы вообще.

Планета была открыта с помощью космического зонда Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), позволившего установить её диаметр, а наблюдения с помощью наземных средств позволили установить массу небесного тела. Она оказалось по словам учёных NASA, «настоящим Халком» среди других объектов такого типа — стоящий на ней наблюдатель весил бы втрое больше, чем на Земле.

Жизнь на суперземлях сможет продержаться дольше из-за лучшей защиты от космического излучения

Согласно результатам нового научного исследования, у жизни на суперземлях — планетах массой больше нашей — может быть больше времени для развития из-за более стабильных магнитных полей, защищающих поверхности таких планет от опасного космического излучения.

 Источник изображения: urikyo33 / pixabay.com

Источник изображения: urikyo33 / pixabay.com

Планеты подвергаются постоянной бомбардировке заряженными частицами, летящими на околосветовых скоростях — эти частицы выбрасываются звёздами и другими высокоэнергетическими объектами. Для планет воздействие интенсивного излучения может иметь тяжёлые последствия: они со временем могут лишиться атмосферы, а океаны воды — высохнуть, лишив организмы шансов на выживание. Земля же от космических лучей защищена магнитным полем. Группа учёных, возглавляемая сотрудниками Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (США), считает, что собственные магнитные поля могут быть и у супереземель — планет массой больше земной, но меньше, чем у Нептуна. Учёные говорят, что жизнь на поверхности таких планет имеет больше возможностей для зарождения и развития.

Магнитное поле Земли образуется из-за того, что жидкая часть состоящего из железного сплава ядра планеты вращается вокруг твёрдой части: движение электронов в жидкости производит электрические токи, которые, в свою очередь, порождают магнитное поле. Но температура расплавленного железа на глубине 2890 км от поверхности планеты постепенно снижается. Примерно через 6,2 млрд лет жидкая часть ядра остынет и окончательно затвердеет, а магнитное поле Земли исчезнет.

В случае с суперземлями учёные предполагают несколько иную картину. Из-за более высокого давления температура плавления ядра на таких планетах отличается, а при более высокой массе процесс остывания существенно замедляется. Авторы исследования провели эксперимент, изучив плавление железа под давлением в 1000 ГПа, что примерно втрое превосходит давление у земного ядра. Для этого потребовался лазер и миллиграммовая частица железа. По результатам эксперимента был сделан вывод, что затвердевание ядра на суперземлях занимает на 30 % больше времени в сравнении с земным сценарием. Авторы исследования уверены, что результаты их работы будут использоваться астрономами для создания более полной картины происходящего на поверхности и в недрах экзопланет.

Работа опубликована на Science.org.

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Соавтор Skyrim Together забросил разработку кооперативного мода для Starfield, потому что посчитал игру «помойкой» 9 мин.
У разработчиков «Смуты» до сих пор нет «полностью завершённого получаса игры» — раскрыты планы на показ геймплея 2 ч.
Стратегия Tempest Rising с классическим геймплеем выйдет только в 2024 году 3 ч.
Тактический шутер Ready or Not про будни спецназа получит одиночный режим и покинет ранний доступ 13 декабря 14 ч.
Chrome предложит пользователям из Европы выбрать поисковую систему 14 ч.
Культовому Doom исполнилось 30 лет 17 ч.
Регуляторы США и Великобритании заинтересовались вложениями Microsoft в OpenAI 10-12 12:13
Новая статья: Gangs of Sherwood: Робин — Гуд, а игра — не «гуд». Рецензия 10-12 00:22
Новая статья: Gamesblender № 652: GTA VI, хоррор от Кодзимы, Marvel’s Blade, World of Goo 2 — The Game Awards 2023 и другие новости недели 09-12 23:44
ChatGPT разленился и призывает людей работать самостоятельно — OpenAI начала расследование причин 09-12 17:33