• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
19.09.2025, 14:11
Дарья Губина
1
4,2 тыс

Субнептуны оказались не планетами-океанами, а сухими мирами, неблагоприятными для жизни

❋ 4.4

Гикеаны — гипотетические планеты, обычно субнептуны, богатые водой и водородом. Условия на них крайне благоприятны для появления жизни. Вот только существуют ли такие миры? Оказалось, в популярном сценарии их формирования не учтен крайне важный процесс — химическое взаимодействие недр с «летучей» оболочкой, которое лишает такие планеты воды.

планета K2-18b в представлении художника
Иллюстрация планеты-гикеана K2-18b, гипотетические океаны которой могут кишеть гипотетическими микроорганизмами, насыщающими атмосферу диметилсульфидом / © ESA/Hubble, M. Kornmesser, CC BY 4.0

Интерес к водным субнептунам значительно вырос после наблюдений за экзопланетой K2-18b с помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб». На этом субнептуне в 124 световых годах от Земли ученые засекли большое количество диметилсульфида. Диметилсульфид может возникать в геохимических процессах, но не в таком количестве. Зато его в большом количестве производят морской фитопланктон и некоторые бактерии.

Пока что научное сообщество продолжает сомневаться в наличии такого количества продуктов жизнедеятельности бактерий на субнептуне K2-18b. В 2024 году исследователи выяснили, что такие же показатели в данных наблюдений мог дать метан, а не диметилсульфид. В августе 2025-го другая группа ученых предположила, что это «сигналы» этилена. Тем временем «Джеймс Уэбб» лишь подлил масла в огонь, когда в апреле 2025 года снова «увидел» эти продукты жизнедеятельности бактерий на K2-18b.

В спорах о K2-18b нередко принимают за данность предположение, что этот субнептун покрыт океаном воды. Считается, что подобные ему миры формируются вдали от звезды, за снеговой линией — границей в протопланетном диске, за которой температура достаточно низка и летучие вещества затвердевают в льдинки. Если такая планета мигрирует потом ближе к светилу, накопленный лед плавится — появляются океан и плотная атмосфера. Такие миры иногда называются гикеанами (hycean) — производное от слов «водород» (hydrogen) и «океан» (ocean). По оценкам, вода может составлять до 50% их массы.

Как отметили авторы новой научной работы, в описанном сценарии формирования субнептунов-океанов не учтен важный фактор — химическое взаимодействие недр и «летучей» оболочки после формирования планеты. Ученые рассчитали химическое «уравновешивание» 26 компонентов для 248 смоделированных молодых субнептунов и суперземель.

Исследователи предположили, что на раннем этапе формирования такие планеты проходят через фазу, когда их покрывает глубокий и горячий океан магмы. Далее они применили новую модель расчета химических процессов, возникающих при взаимодействии газов в атмосфере с металлами и силикатами в магме.

Оказалось, даже субнептуны, где вода составляет до 30% их массы, высыхают на этапе океана магмы. Почти все молекулы воды разрушаются в химических процессах. Водород и кислород «прикрепляются» к соединениям металлов и «тонут» в глубинах ядра. В результате содержание воды падает до 1,5% массы планеты.

«По нашим расчетам, не существует далеких миров, покрытых массивным слоем воды, где она составляет около 50% массы планеты, как ранее считалось. Как следствие, маловероятно и существование гикеанов с 10-90% воды», — объяснила соавтор исследования Кэролин Дорн, профессор по экзопланетам в Швейцарской высшей технической школе Цюриха (Швейцария).

Остается надежда на планеты, сформировавшиеся до снеговой линии. Как показали расчеты, такие планеты накапливают меньше летучих соединений, зато удерживают богатую водой атмосферу. Впрочем, из-за высокой температуры вода в таких мирах не «опадает» на поверхность океанами.

Новое исследование проводили ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, работавшие совместно с планетологами из Института астрономии общества Макса Планка (Германия) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США). Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

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
2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

2 сентября, 07:50
Марк Чернов

Инженеры компании HONOR выпустили смартфон с кремний-углеродной батареей на 7000 миллиампер-часов, сохранив толщину устройства в пределах 7,8 миллиметра. Разработка доказала, что переход на кремниевые аноды окончательно решил проблему громоздких аккумуляторов высокой емкости.

2 сентября, 06:17
Мария Азарова

Растительные продукты из бобовых позволяют получать белок и другие питательные вещества без сложной переработки сырья, но их распространению мешают в том числе привычки потребителей и требования к текстуре. Исследователи из Щвейцарии нашли способ изменить структуру цельных бобовых так, чтобы она стала более мясистой, плотной и устойчивой к пережевыванию.

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.

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.

2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

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.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
Все можно корректировать, сейчас посмотрим, удастся ли ребятам изменить атмосферу Венеры и сделать пригодной для их использования. Лететь им совсем не долго.