Астрономы обнаружили экзопланету, которая может иметь благоприятные условия для жизни. K2-18b - это особенный мир, вдвое больше нашей планеты, с атмосферой, богатой водородом. До него 124 световых года, и исследователи считают, что там может быть жидкая вода.
Планета K2-18b впервые была обнаружена в 2015 году. Затем исследователи определили, что она вращается вокруг экосферы - места на орбите вокруг звезды, где условия могут быть благоприятными для жизни. Наиболее важным элементом экосферы является возможность существования жидкой воды, которая является ключевым элементом в поддержании благоприятных для жизни условий. По крайней мере, жизни, какой мы ее знаем.
Поиск внеземной жизни
К2-18б это так называемая супер-Земля. В прошлом году исследователи из Университетского колледжа Лондона обнаружили в ее атмосфере водяной пар. Они использовали архивные данные космического телескопа "Хаббл" за 2016 и 2017 год. Группа ученых разработала алгоритм для анализа звездного света, проникающего в атмосферу K2-18b. Результаты показали молекулярную сигнатуру водяного пара, что также указывает на присутствие водорода и гелия в атмосфере планеты. Однако в то время ученые не могли сказать, какие условия могли существовать на поверхности этого мира.
Новое исследование ученых Кембриджского университета расширяет наши знания об этой планете. Они также расширяют круг планет, которые астрономы могут включить в свои поиски внеземной жизни. Результаты анализов представлены на страницах The Astrophysical Journal Letters.
Астрономы из Кембриджского университета провели углубленное исследование экзопланеты. Они использовали имеющиеся данные о массе планеты, ее радиусе и атмосфере и определили, что на K2-18b могут существовать условия, позволяющие существовать жидкой воде. По их мнению, в этом мире могут быть правильные условия для зарождения и поддержания жизни.
«Водяной пар был обнаружен в атмосферах многих экзопланет, но даже если планета находится в экосфере, это не обязательно означает, что на поверхности существуют условия, поддерживающие жизнь», - сказал директор по исследованиям Никку Мадхусудхан из Кембриджского университета. "Чтобы определить шансы на существование жизни, важно понять внутренние и атмосферные условия на планете, в частности, может ли жидкая вода существовать на поверхности", - добавил он.
Экзопланета K2-18b
K2-18b в 2,6 раза больше Земли и имеет массу примерно в 8,6 раз больше нашей планеты. Она вращается вокруг холодного красного карлика, который больше чем на половину меньшего нашего Солнца. Красные карлики производят гораздо меньше тепла, чем звезды, похожие на нашу звезду. K2-18b делает полный оборот вокруг своей звезды всего за 33 дня. Год на K2-18b длится столько же, сколько месяц на Земле.
Ранее предполагалось, учитывая большой размер K2-18b, что этот мир является меньшей версией Нептуна, а не большей версией Земли. В настоящее время считается, что такие мини-Нептуны имеют водородную оболочку, окружающую слой воды под высоким давлением. Если водородное покрытие слишком толстое, температура и давление на поверхности слоя воды будут слишком высокими, чтобы поддерживать жизнь.
Но Мадхусудхан и его команда показали, что, несмотря на размер K2-18b, водородная оболочка не очень плотная, что означает, что на поверхности могут быть условия для поддержания жизни. Ученые использовали существующие данные о планете, включая ее атмосферные свойства, а также ее размер и массу, для экстраполяции и ограничения состава и структуры атмосферы. Эти результаты были затем использованы для определения структуры экзопланеты и термодинамических свойств с использованием цифрового моделирования и статистических методов.
Правильные условия
Согласно этим моделям, атмосфера K2-18b богата водородом со значительным количеством водяного пара (от 0,02 до 14,8% - атмосфера Земли на поверхности содержит от 0 до 4% водяного пара). В атмосфере также содержится небольшое количество метана и аммиака. Происхождение этих соединений в настоящее время неясно. Они могут возникать как в биологических, так и небиологических процессах. Ученые говорят, что на данном этапе исследований ничто не может быть исключено.
Команда использовала эту информацию для моделирования условий на поверхности планеты, которые могли бы объяснить свойства атмосферы, а также массу и радиус планеты. Это позволило им получить диапазон возможных условий, включая диапазон водородной оболочки, а также температуры и давления на поверхности водного слоя.
Такая процедура показала, что максимальное количество водорода, которое могло бы объяснить наблюдаемые свойства, составляло около 6 процентов от массы атмосферы, хотя в большинстве моделей оно было намного меньше, достигая значений, аналогичных атмосфере Земли. Многие сценарии предполагают, что K2-18b - это водный мир с условиями, подобными тем, которые встречаются на поверхности океанов Земли.
Эти исследования открывают новые возможности. Они указывают, что экзопланеты намного больше Земли, которые ранее были исключены из этой группы, должны быть включены в кандидаты на поиск внеземной жизни. Такие планеты, как K2-18b, потенциально могут иметь благоприятные для жизни условия, и поиск биосигнатур не обязательно должен быть ограничен меньшими каменистыми планетами.
Источник: Кембриджский университет
