• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.09.2025, 14:03
Дарья Губина
2,4 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.
Дарья Губина
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
31 августа, 13:59
Мария Азарова

Мумии сохраняют следы не только болезней и травм, но и самих процедур, которым подвергали тела после смерти. Компьютерная томография головы мумии, много десятилетий пролежавшей в музее, раскрыла не совсем привычный способ извлечения мозга и другие детали бальзамирования.

31 августа, 16:00
Татьяна Зайцева

Археологи, проводящие раскопки древнего города Адрамиттейон в Западной Турции, обнаружили богатую римскую виллу II-III веков нашей эры. Украшающая виллу мозаика включает в себя неожиданно личный элемент жизни владельцев — изображения домашних питомцев с надписями, указывающими их имена.

31 августа, 17:59
Игорь Байдов

Американские арахнологи открыли в Скалистых горах на севере Айдахо новый вид паука из рода Hexura, представители которого прежде встречались лишь на северо-западе США и в Канаде. Обнаруженная группа живет примерно в 500 километрах восточнее известного науке ареала. Пауки Hexura тесно связаны с местом обитания и не расселяются на большие расстояния, поэтому ученым еще предстоит выяснить, как новый вид оказался так далеко от известных популяций.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

26 августа, 17:59
МАИ

Ребенок легче взрослого, быстрее осваивается в новой обстановке и обладает пластичной нервной системой — значит, невесомость он перенесет проще. Это рассуждение звучит убедительно ровно до тех пор, пока ребенка считают уменьшенной копией взрослого. На самом деле его скелет еще набирает прочность, мышцы учатся работать вместе с нервной системой, вестибулярный аппарат настраивает ощущение положения тела, а органы и ткани проходят этапы, которые нельзя повторить после завершения роста. Если в этот период убрать постоянную нагрузку земного притяжения, организм будет не только приспосабливаться к новой среде: он станет формироваться внутри нее. Каким получится результат, медицина сегодня не знает: длительных орбитальных исследований с участием несовершеннолетних не проводилось.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий