Водные миры более распространены во Вселенной, чем считалось ранее

Результаты нового исследования, опубликованные в журнале Science, свидетельствуют о том, что гораздо больше планет имеют большое количество воды, чем считалось ранее. Некоторые планеты могут даже состоять наполовину из воды, наполовину из камня, говорится в исследовании.

Климат нашей планеты стабилен и благоприятен благодаря круговороту воды: дождь - реки - океан - дождь. Вода - это основа всего живого на Земле. Планета с водой всегда находится на первом месте в списке, когда ученые обсуждают, где искать признаки жизни во всей галактике.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Science, планет, богатых водой, может быть гораздо больше, чем считалось ранее, причем некоторые из них состоят наполовину из воды и наполовину из камня. Вместо того чтобы течь в виде океанов или рек, вся эта вода, скорее всего, заключена в горных породах.

Рафаэль Луке, первый автор новой работы и постдокторант Чикагского университета, сказал, что удивительно видеть так много водных миров, вращающихся вокруг наиболее распространенного типа звезд в галактике. "Это имеет огромные последствия для поиска пригодных для жизни планет".

Обнаружение планет в далеких солнечных системах становится все проще с помощью более совершенных инструментов телескопов. Исследователи могут легче выявить демографические закономерности, если они используют большую выборку, точно так же, как они могут увидеть тенденции на индивидуальном уровне, если они рассматривают население целого города.

Исследовательская группа под руководством Луке и соавтора Энрика Палле рассмотрела группу планет, наблюдаемых вокруг звезды типа М-карлика, и изучила их на популяционном уровне. Вокруг этих звезд, которые, как известно, являются самыми распространенными звездами в нашей галактике, было обнаружено множество планет.

Наша способность видеть планеты ограничена, поскольку звезды намного ярче своих планет. Однако ученые обнаруживают слабые признаки влияния планеты на свою звезду, измеряя ее тень при прохождении перед ней или ее движение по орбите. Фактический внешний вид этих планет остается загадкой.

Палле говорит, что разные способы обнаружения планет дают разную информацию. Диаметр планеты можно определить, уловив тень, создаваемую при пересечении планетой дороги перед своей звездой. Массу планеты можно определить, измерив ее гравитационное притяжение к звезде.

Ученые могут определить состав планеты, объединив эти два измерения. Может быть, это газообразная планета-гигант, как Юпитер, а может быть, это маленькая, плотная, каменистая планета, как Земля.

Отдельные планеты анализировались, но вся известная популяция таких планет в пределах галактики Млечный Путь анализировалась гораздо реже. Ученые начали наблюдать удивительную картину, когда проанализировали 43 планеты.

Многие из планет имели плотность, которая, судя по их размерам, не могла быть сделана из чистого камня. Вероятно, эти планеты состоят из комбинации камней и воды, или, может быть, какого-то другого типа легких молекул. Можно сравнить поднятие футбольного мяча с поднятием шара для боулинга: они примерно одинакового размера, но один из них легче.

Можно представить, что эти планеты полностью покрыты глубокими океанами, как в фильме Кевина Костнера "Водный мир". Несмотря на это, эти планеты находятся так близко к своим солнцам, что любая вода на их поверхности будет находиться в сверхкритическом газообразном состоянии, что увеличит их радиус. Однако образцы не показывают этого, сказал Луке. "Это говорит о том, что вода не находится в форме поверхностного океана".

В качестве альтернативы, вода может быть смешана с породой или заперта в карманах под поверхностью. Аналогичная ситуация, как предполагается, существует под луной Юпитера Европой, которая, как считается, содержит жидкую воду.

По словам исследователя экзопланет Джейкоба Бина из Университета Чикаго, к группе которого присоединился Люк для проведения дальнейших исследований, "я был поражен, когда увидел этот анализ - я предполагал, что все они были сухими, каменистыми планетами".

Ученые обнаружили, что многие экзопланеты формируются дальше в своих солнечных системах и мигрируют внутрь, что соответствует старой теории формирования экзопланет.

Несмотря на убедительные доказательства, Бин сказал, что он и другие ученые хотели бы увидеть "дымящееся доказательство" того, что на одной из этих планет есть вода. Именно этого надеется добиться JWST, преемник Хаббла.