26.08.2021
Сергей Васильев
4 336

Кембриджские астрономы описали новый тип потенциально обитаемых планет

4.8

Ученые определили условия, при которых жизнь возможна на мини-нептунах, окруженных плотной водородной атмосферой — «водородокеанах», — и уже готовятся к наблюдениям одной из них.

Поверхность «водородокеана»: взгляд художника
Поверхность «водородокеана»: взгляд художника / ©Amanda Smith, University of Cambridge

Земля — единственный известный нам пример обитаемой планеты. Поэтому в поисках возможной жизни вне нее ученые обращаются прежде всего к похожим мирам. Впрочем, существуют и варианты: например, активно обсуждается вопрос о возможности жизни на планетах-океанах. А благодаря новой работе астрономов из Кембриджского университета к числу потенциально населенных можно отнести планеты особого типа, покрытые водой и водородной атмосферой. Об этом Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) и его коллеги пишут в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal.

В Солнечной системе подобных миров нет. Их можно назвать «гибридами» планет-океанов с мини-нептунами — газовыми карликами. Вся поверхность такой планеты покрыта океаном жидкой воды, который окружает плотная, богатая водородом атмосфера. Поэтому Мадхусудхан и его соавторы называют эти миры Hycean («водородокеаны») — от «водород» (hydrogen) и «океан» (ocean). В своей новой статье они дают список подходящих планет-кандидатов, расположенных не слишком далеко от Земли, и описывают биомаркеры возможной жизни на них.

Работа началась с изучения мини-нептуна K2-18b, который считается потенциально обитаемым. Такие миры всего в несколько раз крупнее Земли (радиус K2-18b составляет 2,7 земного, масса — 8,5 земной) и окружены толстой оболочкой из летучих веществ: атмосферой, в которой доминирует водород, и, возможно, жидким океаном. Считается, что давление плотной атмосферы слишком велико, чтобы под ней могла существовать хоть какая-то жизнь. Однако в 2020 году Мадхусудхан с соавторами показали, что при некоторых условиях такое вполне возможно.

Теперь они уточнили «требования» к обитаемым мини-нептунам. В своей новой статье они пишут, что масса таких планет должна находиться в пределах от 2,6 до 10 земных. Тогда давление у поверхности океана будет оставаться вполне приемлемым для жизни. А вот расстояние до звезды может колебаться в широких пределах: даже на значительном удалении планету будет согревать парниковый эффект, создаваемый водородной атмосферой. Такие миры ученые и называют Hycean — «водородокеаны». Они даже упоминают «темные водородокеаны», которые находятся близко к своей звезде и всегда обращены к ней одним полушарием, так что жизнь возможна только на «ночной» стороне, скрываясь от мощного излучения и радиации.

По оценкам Мадхусудхана и его коллег, при соблюдении подходящих условий жизнь может занимать значительный объем таких океанов — вплоть до глубин больших, чем где-либо на Земле. Однако в столь непростых условиях, включая дефицит питательных веществ и мощное ультрафиолетовое излучение у поверхности, организмы вряд ли способны уйти дальше сравнительно примитивных форм. Ученые нашли 11 известных экзопланет-кандидатов в обитаемые «водородокеаны», и K2-18b — самый перспективный из них.

Астрономы перечисляют и биомаркеры потенциальной жизни на «водородокеанах» — вещества, обнаружение которых в атмосфере с большой вероятностью указывает на биологическую активность. На Земле это, например, озон и метан. А в лишенной свободного кислорода атмосфере подобных планет роль биомаркеров могут играть молекулы диметилсульфида и метилхлорида.

Ученые считают, что плотная газовая оболочка «водородокеанов» облегчит поиски этих соединений: у планет земного типа она намного слабее, и рассмотреть ее тяжелее. Возможно, такую работу сможет провести космический телескоп James Webb, готовящийся к полету. Наблюдения K2-18b на нем уже запланированы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 19:27
Михаил Орлов

В последнее время Азовское море страдает от нашествий медуз-корнеротов. Местные исследователи из Азово-Черноморского филиала ВНИРО подошли к проблеме изобретательно и предложили использовать корнеротов как ценный продукт питания.

Позавчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

25 января
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: