Геологія може допомогти астрономам знайти життєпридатні планети

Астрономи виявили і підтвердили понад 4000 екзопланет -- планет, що обертаються навколо зірок, окрім Сонця, -- але лише частка з них має потенціал для підтримки життя. Нове дослідження використовує геологію раннього формування планет, щоб допомогти визначити ті з них, які можуть підтримувати життя.

Про це розповідають в Університеті Британської Колумбії в Оканагані.

"Відкриття будь-якої планети досить захоплююче, але майже всі хочуть знати, чи серед них є менші землеподібні планети із залізними ядрами", - говорить доктор Брендан Дайк, доцент геології на факультеті наук імені Ірвінга К. Барбера і провідний автор дослідження.

"Ми, як правило, сподіваємось знайти ці планети в так званій "золотоволосковій" або життєпридатній зоні, де вони знаходяться на потрібній відстані від зірок, щоб підтримувати рідку воду на своїх поверхнях".

Доктор Дайк каже, що хоча розташування планет у жилій зоні є чудовим способом сортувати тисячі планет-кандидатів, та недостатньо сказати, чи дійсно планета придатна для життя.

"Те, що скеляста планета може мати рідку воду, ще не означає, що вона її має", - пояснює він. "Погляньте прямо на нашу власну Сонячну систему. Марс також знаходиться у жилій зоні, і хоча колись підтримував воду рідкою, він уже давно висох."

За словами доктора Дейка, саме тут геологія та формування цих скелястих планет можуть зіграти ключову роль у звуженні пошуків. Нещодавно його дослідження було опубліковане в журналі Astrophysical Journal Letters.

"Наші висновки показують, що якщо ми знаємо кількість заліза, присутнього в мантії планети, ми можемо передбачити, якою товщиною буде її кора і, в свою чергу, чи можуть бути присутніми рідка вода та атмосфера", - говорить він. "Це більш точний спосіб визначення потенційних нових землеподібних світів, ніж покладатися лише на їхнє знаходження в зоні життєпридатності."

Доктор Дейк пояснює, що в межах будь-якої даної планетарної системи, менші скелясті планети мають одну спільну рису -- вони всі мають однакову частку заліза, як і зірка, навколо якої вони обертаються. За його словами, різниця між ними в тому, скільки заліза міститься в мантії та ядрі.

"У міру формування планет, ті, що мають більші ядра, утворюватимуть більш тонку кору, тоді як ті, що мають менші ядра, утворюють товстішу, багату на залізо кору, як Марс".

Товщина планетарної кори тоді визначатиме, чи може планета підтримувати тектоніку плит, і яка кількість води та атмосфери можуть бути присутніми -- ключові інгредієнти для життя, яким ми його знаємо.

"Хоча орбіта планети може знаходитися у межах жилої зони, її історія раннього формування може в кінцевому підсумку зробити її не придатною для життя", - говорить доктор Дайк. "Хороша новина полягає в тому, що, опираючись на геологію, ми можемо з′ясувати, чи підтримуватиме планета поверхневі води, перш ніж планувати майбутні космічні місії."

Пізніше цього року у рамках спільного проекту NASA, Канадського космічного агентства та Європейського космічного агентства стартує космічний телескоп Джеймса Вебба (JWST). Доктор Дайк описує це як золоту можливість застосувати свої висновки на практиці.

"Однією із цілей JWST є дослідження хімічних властивостей позасонячних планетних систем", - говорить доктор Дайк. "Він зможе виміряти кількість заліза, присутнього у цих чужих світах, і дати нам гарне уявлення про те, як можуть виглядати їхні поверхні, і навіть може підказати, чи є на них життя".

"Ми на порозі величезних успіхів у кращому розумінні незліченних планет навколо нас, та у відкритті того, наскільки унікальною може бути чи не бути Земля. Можливо, ще пройде деякий час, перш ніж ми дізнаємося, чи є в якомусь із цих дивних нових світів нове життя чи навіть нові цивілізації, але й у цей час захопливо бути частиною такого дослідження."

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