• 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.
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
11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

11 апреля, 10:10
Любовь С.

На Меркурии может появиться первый в истории «вечный рассвет»: ученые предложили отправить туда планетоход, который будет постоянно ехать вдоль границы дня и ночи. Подход открывает путь к изучению одного из самых загадочных миров Солнечной системы без риска разрушительного перегрева.

13 апреля, 10:19
Максим Абдулаев

Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.

10 апреля, 10:51
Татьяна Зайцева

Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.

11 апреля, 19:45
Evgenia Vavilova

Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.

9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

19 марта, 10:58
Игорь Байдов

В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.

19 марта, 12:41
Игорь Байдов

Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.

5 апреля, 15:48
Александр Березин

Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.

[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
Комментарий на проверке

Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.

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