• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.09.2025, 14:03
Дарья Губина
2,3 тыс

Покрытые «сажей» планеты встречаются в космосе чаще водных миров

❋ 5.3

Многие экзопланеты низкой плотности, которые принято считать «водными мирами», могут оказаться не такими уж богатыми на океаны. Скорее, они похожи по составу на кометы Солнечной системы, утверждают авторы нового исследования. Более того, вполне вероятно, что такие покрытые «сажей» миры есть среди подтвержденных экзопланет.

Планета-«сажа» в представлении художника
Планета-«сажа» в представлении художника / © Ari Geo/Sayo Studio, Jie Li et al, arxiv (2025)

Большинство экзопланет в видимой нам части Галактики имеют массу и радиус где-то между Землей и Нептуном. Причем часто плотность этих субнептунов меньше плотности нашей планеты. Значит, в них выше содержание более легких компонентов. Может, они покрыты толстой атмосферой из водорода и гелия. Скорее всего, более 50% их массы составляет вода, поэтому такой тип планет прозвали «водными мирами».

Считается, что «водный мир» — самый вероятный результат формирования экзопланеты за пределами снеговой линии протопланетного диска. Снеговая линия — расстояние от светила, на котором температура падает достаточно низко, чтобы простые летучие соединения (преимущественно вода) оставались в твердом состоянии. В современной Солнечной системе эта линия пролегает в поясе астероидов, между орбитами Марса и Юпитера.

Впрочем, есть и альтернативное объяснение низкой плотности субнептунов — обилие «сажи». «Сажей» ученые называют «тугоплавкий органический углерод», соединения богатые углеродом, водородом, кислородом и азотом (иногда их обозначают акронимом CHON).

В нашей системе «сажи» достаточно много. По некоторым оценкам, она составляет примерно 40 процентов суммарной массы комет. Кометы и астероиды — чаще всего «мусор», оставшийся со времен формирования Солнечной системы. Значит, и в протопланетном диске было много таких углеродных соединений. Поэтому авторы новой научной работы предложили ввести новое понятие — «линия сажи».

Новая «линия сажи» пролегает ближе к звезде, чем снеговая. Она определяется расстоянием, на котором углеродные соединения достаточно стабильны, чтобы в большом количестве «встраиваться» в формирующиеся планеты. Получается, близко к звезде формируются каменистые планеты, следом — планеты-«сажи», а уже дальше — «водные миры». Последние, впрочем, тоже должны быть богаты углеродными соединениями.

Иллюстрация условий образования разных типов планет: каменистых, покрытых «сажей», покрытых смесью «сажи» и воды. Их состав определяется составом протопланетного диска в их области образования. Состав диска, в свою очередь, определяется температурой из-за удаленности от светила / © Ari Geo/Sayo Studio, Jie Li et al, arxiv (2025)

Содержание углеродных соединений в планетах-«сажах» может достигать 25 процентов от общей массы. Как показали расчеты, выявить такие миры можно по составу атмосферы. Геологические процессы в недрах должны приводить к образованию богатой метаном атмосферы с углеводородной дымкой. Получается, планеты-«сажи», вероятно, похожи на Титан, спутник Сатурна.

«Водные миры» в новой классификации тоже оказываются не такими уж водными. Авторы исследования предложили выделять два типа подобных планет: сухие и мокрые. В сухих содержание воды не превышает четверти массы, в мокрых — половину массы. При этом даже в мокрых мирах «сажа» должна составлять 15-20 процентов их массы.

К сожалению, невозможно различить планеты-«сажи» и «водные миры» исключительно по массе и радиусу. Выявить среди подтвержденных субнепнутов новый тип планет удастся только при наличии данных об их атмосферах. Такие данные сейчас собирает космический телескоп «Джеймс Уэбб». Среди изученных миров авторы нового исследования выделили TOI-270 d — судя по обилию углекислого раза и метана в атмосфере, а также высокому соотношению углерода к кислороду, это может быть планета-«сажа».

Обитаемы ли планеты-«сажи»? Ответить сложно. С одной стороны, обилие углеродных соединений может «затвердить» недра. У такой планеты не будет ни геологической активности, обеспечивающей приток необходимых для жизни соединений на поверхность, ни магнитосферы, защищающей поверхность от излучения. С другой стороны, обилие метана в атмосфере и воды на поверхности — неплохие условия для запуска предбиологической химии.

Статья ученых выложена в открытый доступ на портале arXiv.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

12 января, 10:22
Игорь Байдов

В Олдувайском ущелье на севере Танзании ученые обнаружили скелет слона возрастом 1,78 миллиона лет, а рядом с ним — необычные для того времени каменные орудия. Авторы нового исследования полагают, что им удалось найти древнейшее место разделки гигантской добычи.

10 января, 11:00
Игорь Байдов

На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.

10 января, 11:00
Игорь Байдов

На юге Африки ученые обнаружили коллекцию небольших каменных стрел. С виду — обычные артефакты древнего человека. Но современные технологии позволили выявить их смертельный секрет. Эти наконечники, которым почти 60 тысяч лет, сохранили следы яда. Авторы нового исследования пришли к выводу, что древние охотники стали использовать яды намного раньше, чем считала наука.

12 января, 15:39
Александр Березин

От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.

9 января, 12:04
Андрей Серегин

Ученые десятилетиями ищут кости мамонтов, которые, по данным генетиков, могли дожить на материке до бронзового века. Очередная потенциальная находка с Аляски, считавшаяся остатками мамонтов, после проверки оказалась костями китов, умерших около двух тысяч лет назад.

17.12.2025, 14:19
Игорь Байдов

На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.

23.12.2025, 10:51
Игорь Байдов

Среди самых интригующих открытий космического телескопа «‎Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.

2 января, 12:27
Адель Романова

Ученые задались вопросом: почему два расположенных по соседству спутника Юпитера такие разные, ведь на Ио повсеместно извергаются вулканы, а Европа полностью покрыта многокилометровой коркой льда. Есть версия, что Ио когда-то тоже была богата водой, но по итогам недавнего исследования это сочли неправдоподобным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
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