Во Вселенной может оказаться много планет с богатыми водой атмосферами

Атмосфера Земли делает возможным существование на ее поверхности живых организмов, регулирует климат и защищает нас от губительных космических лучей. Но несмотря на то, что современные телескопы каждый день открывают все больше новых экзопланет, ученые полагают, что многие из этих планет давным-давно потеряли в космос свои атмосферы.

Однако в новой научной работе команда исследователей во главе с Эдвином С. Кайтом (Edwin S. Kite) предложила механизм, в соответствии с которым эти планеты могут не только формировать атмосферы, богатые водяным паром, но и удерживать их в течение продолжительного времени. Это исследование позволяет нам глубже разобраться в вопросах происхождения планет и может помочь в поисках жизни на потенциально обитаемых планетах, расположенных в иных планетных системах.

«Согласно нашей модели, в ходе эволюции экзопланеты сначала проходят этап появления богатой водой атмосферы, и лишь после потери такой атмосферы в космос они превращаются в голые каменные ядра», - сказал Кайт, ассистент-профессор Чикагского университета, США, и эксперт по эволюции атмосфер планет.

Ученым известно, что во Вселенной существует большое число планет класса супернептунов. В то же время наблюдения обнаружили также много каменистых планет, напоминающих эти супернептуны, но отличающихся отсутствием водородной оболочки. Отсюда родилось предположение о том, что каменистые планеты представляют собой голые ядра супернептунов, лишенные водородной атмосферы после «сдувания» ее родительской звездой.

В своей работе Кайт и коллеги показывают, что на том эволюционном этапе, пока супернептун обладает водородной атмосферой, он может «запасать» этот газ в расплавленной магме, бурлящей на его поверхности. Впоследствии, после сдувания водородной атмосферы звездой, водород, соединившийся в магме с кислородом с формированием воды, начинает выделяться, и атмосфера планеты медленно обогащается водой. Подтвердить данную гипотезу можно будет наблюдениями атмосфер экзопланет, которые планируется производить при помощи нового космического телескопа НАСА James Webb, запускаемого в космос в конце этого года, пояснил Кайт.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal Letters.