Опровергнута возможность существования жизни на двух суперземлях

Планеты Kepler-62e и Kepler-62f, обнаруженные в прошлом году телескопом «Кеплер», могут оказаться не обитаемыми мирами, как считали ученые, а мини-Нептунами, жизнь на которых невозможна.

Считается, что планеты Kepler-62e и Kepler-62f, находятся в обитаемой зоне и там существуют условия для жизни. Размеры планет примерно в полтора раза превышают размер Земли, поэтому они почти наверняка являются твердыми и обладают атмосферой. Планета Kepler-62e может оказаться полностью скрытой океаном, так как она обращается довольно близко к звезде и превышает Землю размерами. Планета Kepler-62f может оказаться похожей на Венеру, скрытой под толстой атмосферой парниковых газов.

Планеты образуются из водорода, гелия и других более тяжелых элементов, составляющих протопланетный диск вокруг звезды. При их формировании образуется каменное ядро, которое впоследствии притягивает водород из протопланетного диска. Но часть газа теряется, поскольку излучение звезды нагревает атмосферу, и водород утекает в космос.

Протопланетный диск или проплид – вращающийся околозвёздный диск плотного газа вокруг молодой, недавно сформированной звезды, протозвезды, звёзды типа T Тельца или звёзды Хербига (Ae/Be), из которого впоследствии образуются планеты. Протопланетный диск также может считаться аккреционным диском, поскольку составляющий его газообразный материал из внутреннего радиуса может падать на поверхность звезды.

Хельмут Ламмер (Helmut Lammer) из Австралийского института космических исследований и его коллеги смоделировали процесс формирования атмосферы у планет массой от 0,1 до 5 земных, которые находятся в обитаемой зоне звезд, похожих на Солнце.

^{Масса изначального ядра планеты определяет ее дальнейшую судьбу – у планеты с массой в 1,5 раза больше земной (вверху) образуется плотная атмосфера, которая делает ее непригодной для жизни, у планеты с меньшей массой (внизу) больше шансов обзавестись атмосферой, подходящей для жизни}  

^{©NASA. H. Lammer}

В результате исследователи заметили, что массивные ядра суперземель удерживают основную часть «захваченного» водорода – это делает планеты похожими больше на газовый гигант Нептун, только в более миниатюрном исполнении и на которых развитие жизни попросту невозможно. Ученые не исключают, что с суперземлями Kepler-62e и Kepler-62f именно так все и обстоит.

Наши результаты предполагают, что такие планеты, как эти две суперземли, могли захватить количество водорода, эквивалентное в 100-1000 раз большему, чем содержится в океанах Земли, а потеряли за время своей жизни всего несколько процентов. При таких плотных атмосферах давление на поверхности будет огромным, что делает существование жизни практически невозможным.

– Хельмут Ламмер