Астрономы определили новый класс планет, где возможна жизнь

Британские ученые привели обоснования того, что проявления жизни за пределами Солнечной системы можно искать не только на экзопланетах, похожих на Землю, но и на других, сильно отличающихся от нее. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.

Традиционно в поисках признаков жизни астрономы изучают экзопланеты с такими же размерами, массой, температурой и составом атмосферы, как Земля, находящиеся в зоне обитания своей материнской звезды — так называемой "зоне Златовласки". Однако исследователи из Кембриджского института астрономии во главе с доктором Никку Мадхусудханом (Nikku Madhusudhan) считают, что жизнь возможна и на планетах совсем другого типа — горячих, полностью покрытых океаном, с богатой водородом атмосферой.

В качестве примера они приводят K2-18b — экзопланету у красного карлика K2-18, находящегося на расстоянии примерно 111 световых лет от Земли. Эта планета обращается вокруг звезды за 33 дня и содержит воду в атмосфере.

Среди экзопланет таких объектов довольно много — значительно больше, чем планет земного типа. Раньше их, в зависимости от плотности, ученые относили к суперземлям или мининептунам. Большинство мининептунов в 1,6 и более раз крупнее Земли, но меньше Нептуна. Традиционно считается, что они слишком велики, чтобы иметь каменные недра, а температура под их атмосферой слишком высокая для поддержания жизни.

Авторы предлагают выделять такие экзопланеты в отдельный класс, которому они дали имя Hycean. Ученые провели подробный анализ диапазона условий на этих планетах в зависимости от их положения и свойств материнской звезды, и пришли к выводу, что в определенных условиях эти планеты могут поддерживать микробную жизнь, аналогичную той, которая встречается в самых экстремальных водных средах Земли.

По оценкам исследователей, планеты Hycean могут быть в 2,6 раза больше Земли и иметь температуру атмосферы до 200 градусов Цельсия. Жизнь может существовать в глубинах их океана или на постоянной ночной стороне. Эти планеты также могут быть расположены в гораздо более широкой обитаемой зоне. Авторы считают, что при таком подходе возможности для обнаружения биосигнатур за пределами Солнечной системы становятся значительно шире.

Обычно к биосигнатурам, указывающим на возможность существования жизни, ученые относят присутствие кислорода, озона, метана и закиси азота, которые есть на Земле. Авторы добавляют к ним метилхлорид и диметилсульфид, которых на Земле не много, но они могут быть индикаторами жизни на планетах с богатой водородом атмосферой.

"Планеты Hycean открывают совершенно новые возможности для поиска жизни в других местах, — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова Никку Мадхусудхана. — Раньше, когда мы искали различные молекулярные сигнатуры, мы сосредотачивались на планетах, подобных Земле, что было разумным для начала. Но мы думаем, что планеты Hycean дают больше шансов найти следы жизни".

Исследователи отмечают, что большие размеры, более высокие температуры и богатые водородом атмосферы планет Hycean делают их сигнатуры гораздо более заметными для спектроскопических наблюдений, чем у планет земного типа. Ученые уже составили список потенциальных миров Hycean для подробного изучения с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба, который должен быть запущен в ближайшее время. Все эти экзопланеты вращаются вокруг красных карликов на расстоянии 35–150 световых лет от нас.