Планеты TRAPPIST-1 сохранили атмосферу и воду с помощью вулканов
У семи похожих друг на друга землеподобных экзопланет системы TRAPPIST-1 одна общая проблема — они обращаются вокруг красного карлика, а такие звезды известны своими экстремальными вспышками. Ученые задаются вопросом, насколько критична для этих миров радиация их солнца и есть ли у них шансы сохранять богатую водой атмосферу в таких условиях. По итогам недавних подсчетов планетологи сделали обнадеживающий вывод: даже слабая вулканическая активность может восполнять потери водяного пара над поверхностью.
Расположенная всего в 39 световых годах от нас система TRAPPIST-1 — редкость сразу по нескольким причинам. Во-первых, не в каждой системе можно встретить целых семь планет. Во-вторых, все они — с предполагаемой твердой поверхностью, притом по размерам и массе более или менее сравнимы с Землей.
За это сходство с нашей планетой и друг с другом семейство TRAPPIST-1 прозвали «гороховым стручком». Поскольку и сама звезда их — маломассивный красный карлик, это позволяет предположить, что вся система сформировалась в не слишком богатом веществом протопланетном диске.
Но самое интересное — картина, которая возникает при сравнении размеров и масс всех этих миров: по плотности они немного уступают Земле. Это может означать, что внутри планеты либо нет тяжелого металлического ядра, либо есть много летучего вещества. Если верно второе, то скорее всего это летучее вещество — вода: она может стабильно сохраняться в недрах планеты, и вообще ее должно быть очень много в космосе: водород — самый распространенный химический элемент во Вселенной, и кислород — тоже в списке «лидеров».
Эта россыпь экзо-Земель расположилась к своему карликовому солнцу намного ближе, чем Меркурий к своему. Самая дальняя планета в системе держится всего в девяти с небольшим миллионах километрах от звезды. Напомним, Меркурий от Солнца отделяют 58 миллионов километров. Но большинству планет TRAPPIST-1 на таких расстояниях абсолютно не жарко, поскольку их светило — слабое и «холодное». Более того, три из семи миров оказались именно там, где вода при ее наличии полностью не испарится и не замерзнет — в так называемой зоне потенциальной обитаемости.
Все это вызывает неизменный интерес к их судьбе. По оценкам, системе 7,6 миллиарда лет, то есть она на три миллиарда лет старше Солнечной и просуществует еще столько же и даже дольше: красные карлики отличаются c трудом вообразимой «живучестью» — они настолько неспешно расходуют свой водород в процессе нуклеосинтеза, что, по мнению астрономов, могут продолжать это делать дольше, чем на сегодняшний день успела просуществовать сама Вселенная. Напомним, ей 13,8 миллиарда лет.
Создавшуюся в целом благоприятную картину сильно омрачает широко известная особенность «характера» красных карликов: они производят чрезвычайно сильные вспышки. Они бывают в тысячи раз мощнее солнечных. Это означает серьезную опасность для планет — радиация просто «сдувает» их атмосферы. Поэтому неудивительно, что атмосфер в системе достоверно обнаружить не удается. Тем не менее планетологи не спешат исключать возможность их существования, и недавнее исследование ученых из Вашингтонского университета (США) дает TRAPPIST-1 новую надежду.
Исследователи решили оценить, какими темпами планеты должны терять свой воздух — а главное, водяной пар — под действием звездного излучения и насколько невосполнимы эти потери. Своими выводами ученые поделились в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org, и выводы эти в целом следующие: вода вполне может продолжать выходить из недр планет во время извержений вулканов и компенсировать «украденное» радиацией.
На Земле водяной пар — главный компонент вулканических газов. Ученые склоняются к тому, что вулканическая активность на планетах TRAPPIST-1 должна быть намного слабее земной, но при этом их мантии могут быть очень «водянистыми». Некоторые расчеты не исключают и в восемь раз более интенсивное поднятие воды из глубин этих миров, чем на Земле.
К примеру, по приведенным данным, TRAPPIST-1c за миллиарды лет существования могла выделить столько воды, сколько хватило бы на 50 земных океанов. Правда, она расположена слишком близко к звезде — всего в 2,4 миллиона километрах, так что удержать такое богатство при себе не в силах.
Зато для миров в умеренной зоне, по мнению исследователей, даже сравнительно слабого вулканизма может оказаться вполне достаточно для поддержания богатой водой атмосферы и даже существования водоемов на поверхности.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Британские палеонтологи установили, что самый первый окаменелый фрагмент динозавра, когда-либо найденный в Антарктиде, принадлежал титанозавру. Эта группа длинношеих ящеров-завроподов включает в себя самых огромных сухопутных существ, когда-либо ходивших по земле.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии