Несколько лет назад планетолог Линни Квик (Lynnae Quick) решила выяснить, насколько много экзопланет из 4000 объектов этого типа, известных в настоящее время, могут напоминать богатые водой спутники газовых гигантов Юпитера и Сатурна. Хотя некоторые из этих спутников планет не имеют атмосферы и покрыты снаружи льдом, они продолжают оставаться на верхних строчках в списке наиболее приоритетных целей для миссий НАСА по поиску жизни в Солнечной системе. Спутник Сатурна Энцелад и спутник Юпитера Европа являются хорошими примерами тел такого типа.
«Струи воды вырываются из-под поверхности Европы и Энцелада, поэтому мы можем догадаться о существовании подповерхностных океанов на этих спутниках газовых планет. Кроме того, спутники газовых гигантов обладают энергией, необходимой для выбросов этих струй воды, что является вторым требованием к планете, на которой может развиваться жизнь, - говори Квик, планетолог НАСА из Центра космических полетов Годдарда, специализирующаяся на вулканизме и богатых водой планетами. – Поэтому, если мы расцениваем такие спутники планет как потенциально обитаемые, то, возможно, более крупные версии данных объектов, расположенные в иных планетных системах, также могут оказаться обитаемыми».
Проанализировав математически набор из нескольких десятков экзопланет, включая планеты из близлежащей системы TRAPPIST-1, Квик и ее коллеги получили важный вывод: как оказалось, более четверти от числа изученных планет могут оказаться планетами, богатыми водой, при этом для большинства водных планет их океаны окажутся скрыты под коркой льда, покрывающего поверхность, так же как в случае Европы и Энцелада. Кроме того, значительная часть планет может характеризоваться более высоким уровнем выделения энергии, чем Энцелад и Европа.
В этой работе Квик и ее команда изучили в общей сложности 53 экзопланеты, которые имеют размеры примерно с Землю, но при этом их масса достигает до 8 масс нашей планеты. Команда в своей модели учитывала два основных источника тепла для планеты: радиоактивный распад вещества мантии и приливный нагрев. Скорость радиоактивного распада зависит от возраста планеты и массы мантии. Эти соотношения уже были выведены ранее другими учеными для планет земного типа. Квик и ее команда применили выражение для скорости радиоактивного распада к своему списку из 53 планет, принимая, что планета имеет возраст, равный возрасту звезд, а доля мантии в объеме планеты равна аналогичному значению, взятому для Земли.
Полученные в данном исследовании результаты также показывают, что планеты e, f, g и h системы TRAPPIST-1, находящейся на расстоянии всего лишь 39 световых лет от Земли, могут иметь на поверхности океаны воды.