Землеподобные планеты «предпочитают» звезды с массой, как у Солнца

Сеансы компьютерного моделирования, проведенные исследователями Шигеру Ида из Токийского технологического института, Япония, и Фенгом Тианом из Университета Цинхуа, КНР, показали, что землеподобные планеты чаще можно встретить на орбитах вокруг звезд, подобных Солнцу, чем на орбитах вокруг менее массивных звезд — на которые в настоящее время ориентированы в основном поиски обитаемых планет — с точки зрения содержания воды на планетах.

Чтобы планета могла оказаться обитаемой, необходимо выполнение ряда условий. Во-первых, планета должна находиться в «обитаемой зоне» звезды, где не слишком жарко, и не слишком холодно. Во-вторых, недавние исследования обитаемости планет показали, что отношение вода-суша для планеты должно быть схожим с таковым для Земли (примерно 0,01 % (мас.)): на планетах со слишком большим содержанием воды (> 1 % (мас.)) — «планетах-океанах» — наблюдается нестабильный климат и недостаток питательных веществ; бедные водой планеты, подобные Венере — «планеты-пустыни» — слишком засушливы для существования на них жизненных форм.

Ида и Тиан смоделировали распределение планет, находящихся на орбитах вокруг звезд массами 0,3; 0,5 и 1,0 массы Солнца. Они обнаружили, что планеты с массами, примерно равными массе Земли, и отношением вода-земля, примерно равным таковому для нашей планеты, встречаются в 10-100 раз реже на орбитах вокруг карликов спектрального класса М (звезд малых масс), чем на орбитах вокруг карликов спектрального класса G (звезд с массами, близкими к массе Солнца).

Результаты компьютерного моделирования, проведенного Идой и Тианом выглядят следующим образом. На одну тысячу звезд массами < 0,3 массы Солнца приходится 69000 планетарных тел, из них 5000 имеют массу, близкую к массе Земли и 55 лежат в обитаемой зоне звезды. Из планет, лежащих в обитаемой зоне, 31 планета представляет собой планету-океан, 23 планеты являются планетами-пустынями и лишь на 1 планете отношение вода-земля близко к таковому для нашей планеты. На одну тысячу звезд массами около 0,5 массы Солнца приходится (в том же порядке): 75000 планетарных тел / 9000 из них массой с Землю / из них 292 в обитаемой зоне звезды / из них 60 планет-океанов; 220 планет-пустынь и 12 планет, подобных Земле. На одну тысячу звезд массами, близкими к массе Солнца приходится: 38000 планетарных тел / из них 8000 массой с Землю / из них 407 в обитаемой зоне звезды / из них 91 планета-океан; 45 планет-пустынь, но 271 планета — то есть, большая часть — имеет отношение вода-земля, схожее с таковым для Земли.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Geoscience.