Новий клас життєпридатних екзопланет - великий крок вперед у пошуках життя

Астрономи визначили новий клас екзопланет, дуже відмінних від нашої планети, але які можуть підтримувати життя, що могло б значно прискорити пошук життя поза нашою Сонячною системою.

У пошуках життя в інших місцях астрономи здебільшого шукали планети подібного до Землі розміру, маси, температури та складу атмосфери. Однак астрономи з Кембридзького університету вважають, що існують більш перспективні можливості.

Дослідники виділили новий клас життєпридатних планет, названих планетами "Гіцеан" (Hycean) – вони гарячі, покриті океаном з атмосферою, багатою воднем та є більш численними та спостережуваними, ніж планети, подібні до Землі.

За словами дослідників, результати, опубліковані в The Astrophysical Journal, можуть означати, що виявлення біосигнатур життя поза нашою Сонячною системою протягом найближчих двох-трьох років є реальною можливістю.

"Гіцеан-планети відкривають абсолютно новий шлях у нашому пошуку життя в інших місцях", - сказав доктор Нікку Мадхусудхан з Кембридзького інституту астрономії, який керував дослідженням.

Багато з основних кандидатів на гіцеани, визначені дослідниками, більші й гарячіші за Землю, але все ж мають характеристики, що дозволяють розміщувати великі океани, які могли б підтримувати мікробне життя, подібне до того, що зустрічається в деяких екстремальних водних середовищах Землі.

Ці планети також мають набагато ширшу жилу зону, або "зону Золотоволоски", у порівнянні з планетами, схожими на Землю. Це означає, що вони все ще можуть підтримувати життя, навіть якщо лежать за межами зони, у якій повинна знаходитися планета, подібна до Землі, щоб бути придатною для життя.

Тисячі планет за межами нашої Сонячної системи були відкриті з моменту виявлення першої екзоланети майже 30 років тому. Переважна більшість – це планети між розмірами Землі до Нептуна і їх часто називають "суперземлями" або "мінінептунами": вони можуть бути переважно скелястими або крижаними гігантами з багатою на водень атмосферою, або чимось середнім.

Більшість мінінептунів у понад 1,6 раза більші за Землю: вони менші за Нептун, але занадто великі, щоб мати таку скелясту внутрішність, як Земля. Попередні дослідження таких планет виявили, що тиск і температура під їхньою атмосферою, багатою воднем, були б занадто високими, щоб підтримувати життя.

Однак нещодавнє дослідження, проведене командою Мадхусудхана на мінінептуні K2-18b, показало, що за певних умов ці планети можуть підтримувати життя. Результат привів до детального дослідження всього діапазону планетних та зоряних властивостей, для яких ці умови можливі, які відомі екзоланети можуть задовольнити ці умови та чи можна спостерігати їх біосигнатури.

У результаті дослідження вчені визначили новий клас планет – планети Гіцеан з масивними океанами по всій планеті під атмосферою, багатою воднем. Гіцеан-планети можуть бути у 2,6 раза більшими за Землю і мати атмосферну температуру майже до 200 градусів за Цельсієм, але їх океанічні умови можуть бути подібними до тих, що сприяють мікробному існуванню в океанах Землі. До таких планет також належать замкнені у приливній зоні "темні" гіцеанські світи, які можуть мати життєпридатні умови лише на своїх постійних нічних сторонах, і "холодні" гіцеанські світи, які отримують мало радіації від своїх зірок.

Новини за подібною темою:

		Виявлено "супер-Землю" в придатній для життя зоні
		Біля схожої на Сонце зорі астрономи знайшли планету розміром майже із Землю, але з "лавовою напівсферою"
		"Габбл" виявив динамічні зміни атмосфери на пекельній екзопланеті

Планети такого розміру домінують у популяції відомих ланет, хоча вони вивчені не так детально, як суперземлі. Гіцеанські світи, ймовірно, досить поширені, а це означає, що найперспективніші місця для пошуку життя в інших місцях галактики, можливо, перебувають у всіх на очах.

Однак одного лише розміру недостатньо, щоб підтвердити, чи є планета гіцеанською: для підтвердження потрібні інші аспекти, такі як маса, температура та властивості атмосфери.

Намагаючись визначити, якими є умови на планеті, що знаходиться за багато світлових років від нас, астрономам спочатку потрібно визначити, чи знаходиться планета у жилій зоні своєї зорі, а потім шукати молекулярні сигнатури, щоб визначити атмосферну та внутрішню структуру планети, які визначають умови поверхні, наявність океанів та потенціал для життя.

Астрономи також шукають певні біосигнатури, які могли б вказувати на можливість життя. Найчастіше це кисень, озон, метан та оксид азоту, які всі присутні на Землі. Існує також ряд інших біомаркерів, таких як метилхлорид та диметилсульфід, яких на Землі менше, але вони можуть бути перспективними показниками життя на планетах з атмосферою, багатою воднем, де кисню чи озону може бути не так багато.

"По суті, коли ми шукали ці різні молекулярні сигнатури, ми зосередилися на планетах, подібних до Землі, що є розумним місцем для початку", - сказав Мадхусадхан. "Але ми вважаємо, що гіцеан-планети мають більше шансів на знаходження кількох слідів біосигнатур".

"Цікаво, що життєпридатні умови можуть існувати на планетах, настільки відмінних від Землі", - сказала співавтор Анжалі Піетт, також з Кембриджу.

Мадхусадхан та його команда виявили, що ряд слідів наземних біомаркерів, які, як очікується, будуть присутні в атмосфері гіцеанів, найближчим часом будуть легко виявлені за допомогою спектроскопічних спостережень. Більші розміри, вищі температури та багата воднем атмосфера гіцеан-планет роблять їх атмосферні сигнатури набагато більш помітними, ніж у планет, схожих на Землю.

Кембридзька команда визначила значну вибірку потенційних світів Гіцеана, які є головними кандидатами для детального вивчення за допомогою телескопів нового покоління, таких як космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST), який має бути запущений пізніше поточного року. Усі ці планети обертаються навколо зірок-червоних карликів на відстані 35-150 світлових років від нас: близькі за астрономічними мірками. Планові спостереження JWST за найбільш перспективним кандидатом, K2-18b, можуть призвести до виявлення однієї або декількох молекул біосигнатур.

"Виявлення біосигнатур змінило б наше уявлення про життя у Всесвіті", - сказав Мадхусудхан. "Ми повинні бути відкритими щодо того, де ми очікуємо знайти життя і яку форму це життя може приймати, оскільки природа продовжує дивувати нас часто немислимими способами".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Екзопланети
• Пошук позаземного життя