Каждая четвертая: ученые оценили число планет с океанами

Число экзопланет, имеющих океаны, может оказаться гораздо выше, чем считалось ранее. Расчеты показали, что этим отличительным свойством может похвастать каждая четвертая в галактике экзопланета.

Внутри Солнечной системы есть несколько тел, на которых ученые не исключают существования примитивных форм жизни в настоящем или в прошлом. Среди них Марс, Церера, Каллисто, Европа, Ганимед, Энцелад, Титан, к ним же, возможно, стоит отнести Диону, Мимас, Тритон и карликовую планету Плутон.

На этих телах в настоящее время или с большой вероятностью в прошлом существовали жидкие океаны, содержащие большие объемы жидкой воды, а также органические молекулы, и приливное нагревание, — составляющие, по мнению ученых, необходимые для жизни.

Все это наталкивает ученых на резонный вопрос — много ли аналогичных тел с океанами у других звезд?

Ответить на него попыталась Линна Квик с коллегами из Космического центра имени Годдарда (NASA). В своем исследовании, опубликованном в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific, проанализировали выборки уже известных планетных систем, и пришли к выводу, что планеты с океанами — частое явление в нашей галактике. Чтобы выяснить это, ученые попытались оценить, как много среди экзопланет тех, что обладают геологической активностью. Дело в том, что подобную активность, сопровождаемую выбросами вещества, скорее всего, смогут фиксировать телескопы будущих поколений.

«Выбросы воды есть на Европе и Энцеладе, так что мы можем сказать, что под ледяной коркой этих тел есть океаны, и у них достаточно энергии, чтобы поддерживать эти выбросы. Поэтому, если мы думаем об этих местах, как о возможно обитаемых, возможно, более крупные их версии в других планетных системах, обитаемы тоже», — пояснила Квик.

Ученые выбрали 53 известные науке экзопланеты размером не больше 2 радиуса Земли и массой не более 8 масс Земли и оценили, какое количество тепла такие планеты могут высвобождать. Пример Солнечной системы говорит, что источников собственного тепла два — распад радиоактивных элементов в коре и мантии, и приливное воздействие со стороны других тел. В случае с Землей энергия распада выделяется в форме вулканизма и тектонических движений. На спутниках, таких, как Европа, Энцелад, Тритон наблюдается криовулканизм и движение ледяной корки.

Расчеты показали, что свыше четверти выбранных экзопланет (26%, или 14 из 53) с большой вероятностью обладают океанами, и энерговыделение большинства из них превышает энерговыделение Европы или Энцелада.

Знание энерговыделения планеты чрезвычайно важно при оценке ее возможной обитаемости. К примеру, слишком активная вулканическая деятельность может превратить поверхность в безжизненную пустыню, выделяемые при этом газы — отравить всю атмосферу. Слишком слабая активность, напротив, может привести к отсутствию парниковых газов в тонкой атмосфере.

Кроме этого, ученые рассмотрели известную планетную систему TRAPPIST-1, состоящую из семи твердых планет, три — в зоне обитаемости. Согласно расчетам Квик, четыре планеты этой системы — e, f, g и h могут иметь океаны. По словам ученых, в исследовании много предположений, однако полученные оценки могут указать, на какие цели обращать внимание при изучении новыми телескопами. Одним из них будет давно ожидаемый к запуску космический телескоп Джеймса Вебба. «Будущие миссии для поиска жизни за пределами Солнечной системы сфокусированы на планетах типа нашей, имеющей глобальную биосферу, настолько большую, что она меняет химию всей атмосферы, — пояснил Аки Роберж, соавтор исследования. — Однако в Солнечной системе ледяные спутники с океанами, расположенные далеко от солнечного тепла, тоже демонстрируют свойства, как мы думаем, необходимые для жизни».

Недавно британские ученые попытались выяснить, сколько разумных цивилизаций может существовать в галактике Млечный путь. Проведя новые оценки на примере Земли, они пришли к выводу, что это число может составлять чуть более трех десятков. Они провели новую оценку, предположив, что разным цивилизациям в разных частях галактики требуется примерно одинаковое время для развития, и пришли к выводу, что в нашей галактике Млечный путь их может быть 36.