Ученые говорят, что может существовать класс огромных экзопланет, покрытых толстым слоем водородных и гелиевых газов. Если эти слои изолируют ядра планет от сурового холода космоса, температура на их поверхности может быть подходящей для существования воды в жидкой форме. И, если это так, вполне возможно, что эти планеты обитаемы. Иногда они называют эти планеты «холодными суперземлями», потому что они в 10 и более раз массивнее Земли. Но до недавнего времени исследователи так и не могли утверждать, может ли вода оставаться на этих экзопланетах в жидком виде достаточно долго, чтобы там зародилась жизнь.
Новые расчеты, опубликованные буквально на прошлой неделе, предполагают, что условия на поверхности этих миров могли быть подходящими для появления жизни в течение более чем достаточного времени — от 5 до 8 миллиардов лет. Для сравнения, Земле всего около 4,5 миллиардов лет, а жизнь здесь возникла около 3,7 миллиардов лет назад.
Новые расчеты предвещают потенциальную обитаемость этих холодных суперземель. Их существование все еще остается теоретическим, новые данные добавляют стимула в охоте за этим классом экзопланет для астрофизиков, которые пытаются определить, одиноки ли мы во Вселенной.
Здесь важно быть действительно непредубежденным и не ожидать, что жизнь обязательно должна зарождаться в условиях идентичных земным. Основываясь на нашей единственной модели известного обитаемого мира - Земли, ученые часто ищут планету, которая также вращается вокруг своей звезды в регионе, где поверхность планеты не слишком горячая и не слишком холодная для жидкой воды. Этот регион часто называют обитаемой зоной или называют «зоной Златовласки». Напротив, так называемые холодные суперземли находятся за пределами обитаемой зоны своих звезд. Но это вовсе не значит, что такие миры точно необитаемы.
На Земле атмосферные парниковые газы, такие как углекислый газ и метан, помогают поддерживать «правильную» температуру воды. Но водород также может действовать как парниковый газ, если его достаточно в атмосфере планеты.
Хитрость заключается в том, чтобы удерживать этот газообразный водород достаточно долго, чтобы он накопился. Это особенно легкий элемент, поэтому, если планета не достаточно массивна и не имеет достаточной гравитации, чтобы удерживать газ, водород улетучится. И если планета находится близко к своей звезде, радиация может заставить эти частицы улететь быстрее. Огромное расстояние между этими холодными суперземлями и их звездами может защитить их газообразный водород.
Чтобы выяснить, что потребуется холодной суперземле для поддержания нужной толщины водородно-гелиевой атмосферы в течение длительного периода времени, были разработаны компьютерные модели каменистых экзопланет различных размеров. И проведены ряд симуляций того, как они могут развиваться с течением времени.
И результаты исследований показали, что мы получаем еще большее разнообразие планет, на которых в теории могла бы зародиться жизнь. Теперь ученые не ограничены поисками планет исключительно похожих на Землю, жизнь может зародится и на планетах совершенно другого типа. А значит увеличивается и вероятность ее обнаружения в будущем.