Большинство известных экзопланет в зоне потенциальной обитаемости — газовые гиганты, но ученые не спешат вычеркивать их из списка интересных для поиска внеземной жизни: у них могут быть каменистые луны с собственной атмосферой и гидросферой.
В Солнечной системе собралась целая коллекция лун, богатых водой: спутники Юпитера Европа, Каллисто, Ганимед, спутник Сатурна Энцелад, спутник Урана Миранда и другие. Окажись они на месте Земли, у них были бы все условия, чтобы стать обитаемыми мирами. Кстати, даже при текущем расположении этих небесных тел шансы на их жизнепригодность есть: гравитация их планет вызывает внутри них деформацию и таким образом изнутри их подогревает.
Пока астрономическая техника не позволяет с полной уверенностью обнаруживать луны у планет за пределами Солнечной системы, но как минимум 12 кандидатов уже есть. К примеру, в 2012 году российские астрономы рассказали, что во время прохождений газового гиганта WASP-12 b по диску своей звезды светило не всегда тускнело одинаково, и характер изменений позволил заподозрить наличие у планеты спутника, притом в шесть с лишним раз крупнее Земли.
По мнению ученых, среди спутников массивных экзопланет вполне может оказаться долгожданная «вторая Земля» — мир, пригодный для жизни. Правда, среди известных кандидатов в экзолуны ее встретить не рассчитывают: их планеты чаще всего расположены слишком близко к звезде — во много раз ближе, чем Меркурий к Солнцу, так что на этих гипотетических лунах должно царить пекло.
Недавно ученые из Венгрии и Нидерландов решили выяснить, насколько вероятно более благоприятное стечение обстоятельств для внесолнечного спутника, и поделились своими расчетами в статье, доступной на сервере препринтов arXiv.org.
Исследователи объяснили, что судьба планет и их лун во многом определяется еще на этапе их формирования в протопланетном диске. Ученые смоделировали рождение лун газовых гигантов с массой от двух до 10 Юпитеров на разных расстояниях от своей звезды — примерно от уровня орбиты Земли и до орбиты Юпитера. Звезда при этом предполагается солнцеподобная.
Оказалось, что на уровне Земли и Марса спутников у гигантских планет образуется немного, зато они крупнее и часто приобретают подходящие для жизни условия. На расстоянии Юпитера у газового гиганта могут рождаться десятки лун, но они сравнительно мелкие и им недостаточно тепла.
На основе этих расчетов ученые оценили реально наблюдаемую ситуацию в известных экзопланетных системах. Они сравнили расположение 461 газового гиганта возле похожих на Солнце звезд. Выяснилось, что потенциально обитаемые луны могут быть у девяти из них. Например, планета в 5,7 раза массивнее Юпитера HD 28185 b находится возле своего солнца как раз там, где в нашей системе — Земля. По мнению ученых, крупный землеподобный мир с океанами и плотной атмосферой вполне мог бы летать вокруг этой планеты в качестве спутника.
К сожалению, ни один из этих девяти примеров не числится в списках реальных кандидатов в обладатели экзолун, но это считают по большей части проблемой обнаружения — техника еще не достигла нужного уровня для выявления таких необычных миров.