Двоє американських астрофізиків із Чиказького університету і Гавайського університету в Маноа розглянули можливість існування екзопланет з воднево-гелієвої атмосферою, що потрапляють в жилу зону (ОЗ) своїх зірок. Ця зона визначається як область простору, в якій на поверхні планети, що нагадує Землю, може зберігатися вода в рідкому стані.

Зазвичай при обчисленні розмірів ОЗ атмосферу вважають складається з Н2О і СО2. У разі Сонця кордону «класичної» ОЗ встановлені на відмітках в 0,95 і 2 а. е.; у менш яскравих карликів спектрального класу М, які займають домінуюче становище в зоряній популяції, ОЗ виявляється ще більш вузькою.

Більша частина знайдених екзопланет, за розмірами схожих з Землею, розташовується за кордоном ОЗ, на зовсім невеликій відстані від зірки. Закономірність пояснюється дуже просто: популярні методи пошуку планет – транзитний і доплеровский – дають результати, спочатку зміщені в бік тіл з малим радіусом орбіти.

Менш поширена методика гравітаційного мікролінзування, навпаки, підходить для виявлення екзопланет на досить широких орбітах. Мікролінзування вже допомогло відшукати кілька планет, що знаходяться в 0,75-7 а. е. від свого світила, причому одна з них всього в три рази перевершує Землю за масою.

Ефективні температури планет, знайдених у зірок класу М по мікролінзування, знаходяться нижче температури конденсації всіх газів, крім Н2 і Не. Зацікавившись цим, автори вирішили оцінити перспективи існування життя в таких умовах.

Для того щоб спростити завдання, астрофізики розглядали суто водневу атмосферу; додавання невеликих обсягів гелію, за їхніми словами, практично не впливає на результати. Маса модельної планети дорівнювала трьом земним, а прискорення вільного падіння на її поверхні було зафіксовано на рівні 17 м / с 2. Зірка, навколо якої зверталася ця планета, могла належати до класу М або більше «гарячому» класу G (наше Сонце, нагадаємо, належить до типу G2V).

Приповерхневе тиск, при якому температура поверхні планети піднімається до 280 К. Світність модельної М-зірки становить 0,013 сонячної, а G-зірка порівнюється за цим параметром з Сонцем. (Ілюстрація з Astrophysical Journal Letters.)

Спочатку вчені розрахували приповерхневе тиск, при якому водень

може служити парниковим газом і зберігати температуру на поверхніти екзопланети, рівну 280 К. Результати обчислень наведені на малюнку вище; як видно, при тиску в 40 бар (1 бар приблизно відповідає одному фізичному атмосфері) планета отримує можливість відійти на 1,5 а. е. від М-зірки і на 10 а. е. – від світила класу G. Настільки щільна атмосфера, зрозуміло, буде сильно зменшувати частку зоряного світла, що досягає поверхні екзопланети, а це не сподобається гіпотетичним фотосинтезуючим організмам, яким потрібна випромінювання в діапазоні 400-700 нм. Тим не менше на відстані в 10 (1) а. е. від зірки класу G (M) мікроорганізми, аналогічні ціанобактеріям, отримають мінімально необхідний потік випромінювання, а аноксигенний фототрофні бактерії виживуть і на бóльшем видаленні від світила.

Завершуючи обчислення, американці показали, що екзопланета теоретично може обзавестися атмосферою з таким параметрами і утримувати її.

Найбільш перспективним кандидатом на роль планети з воднево-гелієвої атмосферою і рідкою водою на поверхні автори вважають знайдений в 2005 році об'єкт OGLE-2005-BLG-390Lb. Маса цієї екзопланети, що обертається довкола червоного карлика на відстані в 2,6 а. е. від нього, становить 5,5 земної.

За матеріалами: compulenta.ru.

Tweet

Заможні регіони: Для чого насправді Потрібні вибори?