Новые теоретические модели помогут в поиске планет, подобных Земле

Художественное представление Kepler-22b, планеты, обнаруженной космическим телескопом Kepler (5 декабря 2011 года). Отношение между ее массой и радиусом скажет нам, похожа она на Землю или нет

Используя новые теоретические модели ученые ограничат поиск небесными телами, имеющими в общем такие же условия для жизни, что и наша планета.

В настоящее время по всему миру создаются обширные наблюдательные программы с целью обнаружить планеты вне нашей Солнечной системы, пригодные для жизни.

Янн АлибертЦентр космоса и обитаемости (CSH) в университете Берна

Трудно сказать, какие экзопланеты являются потенциально обитаемыми

Поэтому ученый выбрал альтернативный подход для своего исследования, опубликованного в журнале Astronomy & Astrophysics. Основываясь на массе и радиусе планеты Янн Алиберт смог назвать критерии, исключающие возможность жизни, как мы ее представляем. Данные по планетарной массе, например, приходят от спектрографа HARPS в Чили. А с 2017 года космический телескоп CHEOPS, разработанный и построенный под наблюдением ESA и CSH, будет определять радиус конкретных планет. Благодаря методу Янна Алиберта каждый сможет сказать, пригодна ли планета для жилья или нет, по данным с HARPS и CHEOPS.

Янн АлибертЦентр космоса и обитаемости (CSH) в университете Берна

Эта теоретическая модель поможет астрономам сконцентрироваться на вероятных кандидатах в поиске планет, похожих на Землю

Без углеродного цикла или воды в жидкой форме жизни не бывает

Теоретические модели представили два обязательных условия для жизни: вода в жидкой форме и углеродный цикл.

Много воды тоже плохо

Но если у планеты небольшая масса и относительно большой радиус, то ее плотность будет очень низкой. А значит никакого углеродного цикла или жидкой воды на той планете нет.

Причина этого состоит в том, что низкая плотность – это индикатор большого количества газа и/или воды. Если планета состоит из большого количества газа, то атмосферное давление на поверхности может быть настолько высоким, что вода просто не в состоянии сохранять жидкую форму.

Если же планета покрыта огромным количеством воды, то давление на дне океана приведет к тому, что вода превратится в «лед VII», не существующий на Земле. У «льда VII» настолько высокая плотность, что он тонет в воде, формируя барьер между камнями на дне океана и водой, препятствуя углеродному циклу.

Янн АлибертЦентр космоса и обитаемости (CSH) в университете Берна

Наше исследование показывает, что планета, которая состоит из большого количества газа или воды, не пригодна для жилья

Большинство «Суперземель» не пригодны для жилья

Наличие углеродного цикла и жидкой воды зависит как от радиуса планеты, так и от ее массы. Планета с земной массой может иметь максимальный радиус в 1,7 раз больше Земли, включая газ и гидросферу. У «Суперземли», которая в 12 раз тяжелее нашей планеты, максимальный радиус не должен превышать 2,2 радиуса Земли. Алиберт считает, что большинство крупных экзопланет уже открыто. А более мелкие и многообещающие планеты могут быть обнаружены благодаря высокой чувствительности CHEOPS.