Ученые теперь смогут оценить количество воды, скрытой под поверхностью экзопланет

При поиске жизни в других местах Вселенной, ученые традиционно учитывают наличие жидкой воды на поверхности планеты. Но вместо того, чтобы течь в виде океанов и рек, большая часть воды на планете может быть заперта в породах глубоко в ее недрах.

Об этом рассказывают в Кембриджском университете, передают OstanniPodii.com.

Благодаря новому исследованию теперь есть возможность оценить, сколько воды может храниться в подземных резервуарах каменистой планеты. Предполагается, что эта вода, запертая в структуре минералов на глубине, может помочь планете восстановиться после ее изначально огненного рождения.

Исследователи разработали модель, которая позволяет предсказать долю богатых водой минералов внутри планеты. Эти минералы действуют как губка, впитывая воду, которая впоследствии может вернуться на поверхность и восполнить океаны. Их результаты могут помочь нам понять, как планеты могут стать пригодными для жизни после интенсивного нагрева и радиации в первые годы своего существования.

Лучшие кандидаты

Планеты, вращающиеся вокруг звезд-красных карликов М-типа - самых распространенных звезд в нашей галактике - считаются одним из лучших мест для поиска инопланетной жизни. Но у этих звезд особенно бурный подростковый период - они испускают интенсивные вспышки радиации, которые обдувают близлежащие планеты и испекают воду на их поверхности.

Юношеский период нашего Солнца был относительно коротким, но звезды-красные карлики проводят этот бурный переходный период гораздо дольше. В результате планеты, находящиеся под их крылом, страдают от парникового эффекта, в результате чего их климат впадает в хаос.

"Мы хотели выяснить, смогут ли эти планеты после такого бурного воспитания реабилитироваться и в дальнейшем иметь поверхностную воду", - говорит ведущий автор исследования Клэр Гимонд, аспирант кафедры наук о Земле Кембриджского университета.

Новое исследование, опубликованное в журнале "Ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества", показывает, что внутренняя вода может быть действенным способом пополнения запасов жидкой поверхностной воды после того, как звезда-хозяин планеты созреет и потускнеет. Эта вода, скорее всего, была бы поднята вулканами и постепенно выброшена в атмосферу в виде пара вместе с другими жизнедающимм элементами.

Их новая модель позволяет им рассчитать внутренний объем воды на планете, исходя из ее размера и химического состава звезды-хозяина. "Модель дает нам верхний предел того, сколько воды планета может содержать на глубине, основываясь на этих минералах и их способности принимать воду в свою структуру", - сказал Гимонд.

Зависит от размера планеты

Исследователи обнаружили, что размер планеты играет ключевую роль в определении того, сколько воды она может вместить. Это связано с тем, что размер планеты определяет долю водосодержащих минералов, из которых она состоит.

Большая часть воды внутри планеты содержится в каменистом слое, известном как верхняя мантия, который находится непосредственно под корой. Здесь давление и температура как раз подходят для образования зелено-голубых минералов под названием вадслеит и рингвудит, способных впитывать воду. Этот каменистый слой также находится в пределах досягаемости вулканов, которые могут возвращать воду на поверхность в результате извержений.

Новое исследование показало, что большие планеты - примерно вдвое-втрое больше Земли - обычно имеют более сухие каменистые мантии, поскольку богатая водой верхняя мантия составляет меньшую долю их общей массы.

Результаты исследования могут дать ученым рекомендации по поиску экзопланет, на которых может существовать жизнь: "Это может помочь уточнить, какие планеты следует изучать в первую очередь", - сказал Оливер Шортл, сотрудник кафедры наук о Земле и Института астрономии Кембриджа. "Ища планеты, которые лучше всего могут удерживать воду, вам, вероятно, не нужны планеты, которые значительно массивнее или значительно меньше Земли".

Результаты исследования также могут дополнить наше понимание того, как планеты, включая такие близкие к дому, как Венера, могут превращаться из бесплодных адских ландшафтов в голубой мрамор. Температура на поверхности Венеры, которая по размерам и основному составу схожа с Землей, колеблется около 450 C, а ее атмосфера насыщена углекислым газом и азотом. Вопрос о том, была ли на поверхности Венеры жидкая вода 4 миллиарда лет назад, остается открытым.

"Если это так, то Венера, по-видимому, нашла способ охлаждаться и восстанавливать поверхностную воду после того, как родилась вокруг раскаленного Солнца", - говорит Шортл, - "Возможно, что для этого она использовала воду из своих недр".

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.