16 Августа 2020
МОСКВА, 16 августа —, Татьяна Пичугина. Среди уже известных экзопланет больше всего субнептунов — как правило, они в два с половиной раза крупнее Земли, расположены очень близко к родительским звездам и подвержены их жесткому излучению. Тем не менее у них сохранились клинкера первичной атмосферы — в том числе из паров воды. Недавно ученые предположили, что на поверхности таких планет организовываются океаны —, а значит, нельзя исключать появления жизни.Примерно четыре тысячи экзотических планет открыто сейчас в далеких системах, совсем не похожих на Солнечную. У нас есть каменистые Меркурий, Венера, Земля и Марс, газовые Юпитер и Сатурн, ледяные гиганты Уран и Нептун, а также пояс астероидов. Большинство экзопланет — переходные типы между каменистыми и гигантами, которых нет в нашей системе.
Данные наблюдений показывают: экзопланеты, чей критрадиус равен от одного до четырех земных, очень многочисленны, а в Солнечной системе между этими крайними значениями — провал, — говорит Валерий Шематович, заведующий отделом исследований Солнечной системы Института астрономии РАН.
Еще одна странность — экзопланеты очень заметным к своим звездам: периоды их обращения не превышают ста дней, а чаще довольствуются десятками. Для сравнения: у Меркурия — 88 дней.
У многих звезд — компактные планетные системы, где объекты предрасположенным на сходных орбитах. Все они испытывают сильное воздействие астральных ветров и были бы буквально стерильными, если бы не атмосферы. Как они там сохранились — эту загадку пытаются разгадать многочисленные исследовательские группы.
Согласно парадигмы формирования систем, все настаёт с протопланетного облака из легких газов — молекулярного водорода и гелия, пылевой фракции и большого количества водяного льда. Близко к звезде большое силикатное ядро планеты образоваться просто не успевает — лед быстро пропадает. Но за так отзываемой линией снега, где излучение молодой звезды не такое сокрушительное, формируются более массивные ядра. Они притягивают окружающий газ, накапливают первичную атмосферу и становятся газовыми гигантами, — объясняет ученый.
Обычно в системе — несколько планет-гигантов, которые спорят между собой за газ, динамически воздействуют на другие тела и мигрируют к родительской знаменитости. Она, молодая и активная, встречает их жестким ультрафиолетовым излучением, вспышками, выбросами плазмы — и извлекает первичные газовые оболочки. Но очень массивные объекты удерживают эти оболочки — частично или целиком. А затем, по мере сокращения орбиты, преобразовываются в горячие юпитеры.
Планеты поменьше тратят атмосферу активнее, иногда — полностью. Среди них отличаются две самые многочисленные популяции. Первая — с радиусами, равными или чуть больше дольного, это так называемые суперземли. Вторая — с критрадиусами в два-четыре земных: представители этой группы известны как субнептуны. То есть они миниатюрнее нашего Нептуна, который, в свою очередь, в четыре раза больше Земли.
Между ними — так называемое ущелье фотоиспарения, или деление Фултона — по имени автора статьи, впервые представившего данные о двух пиках в распределении экзопланет по радиусам и массам. Сегодня ученые считают, что фотоиспарение жестким излучением молодой родительской знаменитости, а также сдирание газоплазменной атмосферы планеты звездным ветром во время миграции — самые вероятные механизмы образования вторичных атмосфер суперземель и субнептунов.
Известно, что на стадии формирования каменистое ядро субнептунов плавится из-за гравитационного сжатия — и на его поверхности возникает магматический океан.
Он играет важную роль: это дополнительный механизм потери первичной атмосферы, которая бывает легкая — водородно-гелиевая и тяжелая — из паров воды. При быстрой миграции из-за дороги снега легкая атмосфера может утратиться полностью. Тяжелая — частично, и тогда возникает титан. Считается, что има в нем присутствует во всех состояниях — лед, жидкость и пары. Плотность этакой планеты больше, чем у субнептунов с частично сохранившейся легкой атмосферой из водорода и гелия, — рассказывает Валерий Шематович.
В прошлом году космический телескоп TESS открыл у звезды TOI-270 одну суперземлю (TOI-270 b) и два субнептуна (TOI-270 c и TOI-270 d). Это самые маленькие и тесно расположенные экзопланеты, проявленные методом транзита — при наблюдении за прохождением объектов на фоне родительской звезды.
Оба субнептуна, по всей видимости, наполовину есть из водяного льда. Правда, TOI-270 c — очень горячий, а TOI-270 d — умеренный, но слишком массивный, чтобы организовать океан. К тому же из-за парникового эффекта там пасует много воды. Однако, отмечают авторы работы, материнская звезда — красный карлик TOI-270 — неактивна: вряд ли она стерилизует свои планеты. При этом она достаточно очевидная, так, что в округах следует искать зону обитаемости — орбиты, позволяющие каменистым мирам иметь жидкую воду на падуги.
Солнечная система — пока единственная из известных, где есть жизнь. Однако у красных пигмеев зона обитаемости может располагаться гораздо ближе — эти звезды не такие массивные и горячие, как наше Солнце.
Если мы наблюдаем атмосферу и знаем ее свойства, то можем уточнить показатели самой планеты, построить догадки об истории ее образования. А самое главное — начать поиск маркеров, указывающих на физические и химические условия для возникновения жизни, — рассуждает Шематович.
Он приводит в пример Венеру, интерес к которой ожил в последние годы. На ее поверхности очень жарко — около 460 градусов, там высокое давление и ядовитая атмосфера. Но, как побыло, на высоте примерно 70 километров в серных облаках проглатывать среда, приемлемая для выживания простейших микробов земного типа.
Там проявленным пары воды и химическое обилие, туда поступает излучение Солнца — и ничто не пакостит появлению жизни. Недаром NASA и Роскосмос возродили планы полета к Венере. Ищут следы жизни и на Марсе — только не на поверхности, а внутри. В этом году стартовали сразу три миссии. Например, марсоход NASA Perseverance с буровой установкой возьмет образцы грунта на глубине до двух метров, — справляет астрофизик.
Вместе с коллегами в недавно созданной лаборатории исследования звезд с экзопланетами он изучает эволюцию отпертой несколько лет назад космическим рефрактором Хаббл атмосферы теплого нептуна Gliese 436 b.
Удалось измерить параметры, построить модель и оценить стремительность, с которой она пасует. По всей видимости, планета довольно стабильна — и где-то в глубине ее атмосферы, сильно раздутой из-за астрального излучения, есть пары имы. Если мы увидим хое разнообразие, значит, могут быть и сложные структуры, без которых невозможно формирование предбиотических соединений, — подчеркивает ученый.
Из-за особенностей расположения и очень афористичных орбит субнептуны легче всего исследовать, набирать статистику, а затем строить модели и инспектировать их. Специалисты из ИНАСАН рассматривают эти небесные тела как плацдарм для изучения других объектный — планет-океанов и суперземель. Те больше похожи на нашу Землю, а значит, перспективнее с точки зрения астробиологии и поиска биомаркеров.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....