Дата публикации: 28 февраля 2020 г.

Ученые из Кембриджского университета нашли экзопланету пригодную для жизни

Астрономы обнаружили, что экзопланета, более чем в два раза превышающая размер Земли, потенциально пригодна для обитания.

Команда ученых из Кембриджского университета использовала данные о массе, радиусе и атмосфере экзопланеты K2-18b и определила, что планета может иметь жидкую воду и пригодные для обитания условия в атмосфере, обогащенной водородом. 

Статья об исследовании опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Экзопланета K2-18b, удаленная на 124 световых года, с радиусом 2,6 раза и в 8,6 раз больше массы Земли, вращается вокруг своей звезды в обитаемой зоне, где температурный режим позволяет существовать жидкой воде. Осенью 2019 года планета была предметом широкого освещения в СМИ, поскольку две разные группы сообщили об обнаружении водяного пара в атмосфере, обогащенной водородом. Тем не менее, степень атмосферы и внутренняя обстановка оставались неизвестными.

«Водяной пар был обнаружен в атмосфере ряда экзопланет, но даже если планета находится в обитаемой зоне, это не обязательно означает, что на поверхности существуют обитаемые условия», - сказал доктор Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan) из Кембриджского института астрономии, который вел новое исследование. «Чтобы установить перспективы обитаемости, важно получить единое понимание внутренних и атмосферных условий на планете, в частности, может ли жидкая вода существовать под атмосферой».

Учитывая большой размер K2-18b, было высказано предположение, что планета  будет больше похожа на уменьшенную версию Нептуна, чем на большую версию Земли. Ожидается, что «мини-Нептун» будет иметь значительную водородную «оболочку», окружающую слой воды под высоким давлением, с внутренним ядром из камня и железа. Если водородная оболочка слишком толстая, температура и давление на поверхности слоя воды под ней будут слишком велики, чтобы поддерживать жизнь.

Теперь Мадхусудхан и его команда показали, что, несмотря на размер K2-18b, его водородная оболочка не обязательно слишком толстая, и водный слой может иметь подходящие условия для поддержания жизни. Они использовали существующие наблюдения атмосферы, а также массы и радиуса, чтобы определить состав и структуру атмосферы, используя подробные численные модели и статистические методы для объяснения полученных данных.

Исследователи подтвердили, что атмосфера богата водородом и содержит значительное количество водяного пара. Они также обнаружили, что уровни других химических веществ, таких как метан и аммиак, были ниже, чем ожидалось для такой атмосферы. Можно ли отнести эти уровни к биологическим процессам, еще неизвестно.

Затем команда использовала атмосферные свойства в качестве граничных условий для моделей внутренних планет. Они исследовали широкий спектр моделей, которые могли бы объяснить свойства атмосферы, а также массу и радиус планеты. Это позволило им получить диапазон возможных условий внутри, в том числе степень водородной оболочки, температуры и давления в водном слое.

Исследователи обнаружили, что максимальная степень водородной оболочки, допускаемая данными, составляет около 6% от массы планеты. Минимальное количество водорода составляет около одной миллионной по массе, аналогично массовой доле атмосферы Земли. В частности, ряд сценариев учитывает мир океана с жидкой водой ниже атмосферы при давлениях и температурах, аналогичных тем, которые встречаются в океанах Земли.

Это исследование открывает поиск пригодных для обитания условий и биосигнатур вне солнечной системы для экзопланет, которые значительно больше Земли, за пределами похожих на Землю экзопланет. Кроме того, такие планеты, как K2-18b, более доступны для атмосферных наблюдений с помощью существующих и будущих объектов наблюдений. Атмосферные ограничения, полученные в этом исследовании, могут быть уточнены с помощью будущих наблюдений на крупных объектах, таких как предстоящий космический телескоп Джеймса Вебба.

Источник: cam.ac.uk

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →