• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
18.02.2025, 12:58
Адель Романенкова
7
51,7 тыс

Раскрыта причина отсутствия атмосфер у землеподобных планет в «обитаемой» зоне

❋ 4.8

Известно уже несколько десятков экзопланет, которые по размерам и массе сравнимы с Землей, обращаются вокруг карликовых звезд и при этом располагаются в зоне потенциальной обитаемости — там, где океаны при наличии не испарятся и не замерзнут полностью. Проблема в том, что пока ни у одной из этих планет не наблюдается достаточно плотной атмосферы. Ученые решили разобраться, в чем дело.

Экзопланета TOI-700 d в представлении художника
Экзопланета TOI-700 d в представлении художника / © NASA's Goddard Space Flight Center

Нынешняя земная атмосфера — вторичная: она постепенно «накопилась» уже после того, как возникла сама планета, а источниками «накоплений» считают извержения вулканов и жизнедеятельность микроорганизмов. Без жизни на Земле не было бы столько кислорода, но углекислый газ и азот все равно остались бы.

Следуя этой логике, в космосе много лет разыскивают такие же «Земли», но пока не находят то, что нужно, — планеты, отвечающие четырем критериям: сравнимые с Землей по размеру и массе; карликовая родительская звезда; нахождение на самом комфортном расстоянии от нее; наличие плотной атмосферы. Первым трем требованиям отвечает уже целый список миров, но атмосферного богатства у них не обнаруживается.

Очень яркий пример — расположенная всего в 39 световых годах от нас система TRAPPIST-1, которую астрономы прозвали «гороховым стручком» за то, что в ней наблюдают целую россыпь примерно одинаковых каменистых, землеподобных планет. Три из них расположены в зоне потенциальной обитаемости, возле своего маленького солнца — красного карлика. Но даже их наблюдения через новейшую орбитальную обсерваторию «Джеймс Уэбб» приводят к неутешительному выводу: похоже, они практически безвоздушные.

Исследователи подозревают, что причиной в этом случае стала типичная особенность красных карликов: они испускают очень мощные вспышки. Астрофизики из Австрии решили на примере TRAPPIST-1 рассчитать то минимальное расстояние от карликовой звезды, на котором планета может достаточно долго удерживать свою атмосферу. Результатами ученые поделились в статье, доступной на сервере препринтов Корнеллского университета (США).

Авторы смоделировали ситуацию для планет именно земных габаритов, которые расположены возле звезд массой от 0,1 до 1,2 солнечной и возрастом от миллиона до нескольких миллиардов лет. На разных этапах эволюции звезды по-разному светят и греют, так что это тоже важно. При этом рассматривали разные варианты соотношения углекислого газа и азота в атмосфере.

Сопоставление зоны потенциальной обитаемости землеподобных планет (светло-зеленая полоса) и разных вариантов границы зоны удержания атмосферы в зависимости от состава (разноцветные линии) / © Gwenaël Van Looveren et al, 2025

Выяснилось, что, как и следовало ожидать, зона потенциальной обитаемости с зоной удержания атмосферы полностью не совпадает, но они могут пересекаться, если планета держится примерно в пять раз ближе к звезде, чем Земля к Солнцу, а звезда при этом — красный карлик массой примерно в половину нашего светила.

Астрофизики «подставили» свои результаты под местоположения реально наблюдаемых и подходящих экзопланет. Оказалось, практически все они — слишком близко к своим звездам. В TRAPPIST-1 зона удержания атмосферы находится гораздо дальше, чем «нужно»: если поместить туда планеты, они уже будут за пределами потенциально обитаемой зоны.

Расположение некоторых известных землеподобных экзопланет по отношению к зоне потенциальной обитаемости их систем (светло-зеленая полоса) и зоне удержания атмосферы (разграничена красной линией) / © Gwenaël Van Looveren et al, 2025

Но одна экзопланета оказалась почти в идеальном месте — и на территории «обитаемости», и прямо возле той линии, где она может долго удерживать атмосферу из углекислого газа с маленькой добавкой азота. Это TOI-700 d из системы красного карлика в 101 световом годе от нас.

Масса экзопланеты немного более земной, а в радиусе она практически такая же, как наша планета. Впрочем, даже на нее, по словам исследователей, надежд немного: ранее исследования показали, что без сильного магнитного поля TOI-700 d свой воздух удержать не может. В любом случае в ближайшие месяцы ее планируют снова понаблюдать.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Адель Романова
Окончила факультет журналистики МГУ имени М.В. Ломоносова. Начинала в 2002 году как корреспондент и редактор новостного вещания на различных телеканалах, позже стала автором новостей науки и технологий в сетевых изданиях.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

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.

5 июля, 11:05
Марк Чернов

Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.

4 июля, 17:28
Evgenia Vavilova

Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.

4 июля, 09:30
Любовь С.

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.

1 июля, 08:40
Марк Чернов

В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.

5 июля, 11:05
Марк Чернов

Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.

10 июня, 11:51
Александр Березин

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.

25 июня, 16:20
Любовь С.

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.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

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.

[miniorange_social_login]

Комментарии

7 Комментариев
-
0
+
Зачем строить выводы об экзопланетах, если сейчас мы до сих пор не способны на должное определение атмосферы и тем более на открытие мелких объектов, расположенных далеко от своих звёзд? Зачем строить выводы на ограниченных и по факту ничтожных на общем масштабе данных?
Нет воды - нет атмосферы. И нет живности.
Послезавтра слетаю, гляну как там. Каждую пятницу в полете
Внимательно статью читаем
-
1
+
> без сильного магнитного поля TOI-700 d свой воздух удержать не может. а как же Венера?