Вчені тепер зможуть оцінити кількість води, прихованої під поверхнею екзопланет

Шукаючи життя в інших місцях Всесвіту, вчені традиційно враховують наявність рідкої води на поверхні планети. Але замість того, щоб текти у вигляді океанів і річок, більша частина води на планеті може бути замкнена в породах глибоко в її надрах.

Про це розповідають в Кембридзькому університеті, передають OstanniPodii.com.

Завдяки новому дослідженню тепер є можливість оцінити, скільки води може зберігатися в підземних резервуарах кам′янистої планети. Передбачається, що ця вода, замкнена в структурі мінералів на глибині, може допомогти планеті відновитися після її початково вогняного народження.

Дослідники розробили модель, яка дає змогу передбачити частку багатих водою мінералів усередині планети. Ці мінерали діють як губка, вбираючи воду, яка згодом може повернутися на поверхню та наповнити океани. Їхні результати можуть допомогти нам зрозуміти, як планети можуть стати придатними для життя після інтенсивного нагріву та радіації в перші роки свого існування.

Найкращі кандидати

Планети, що обертаються навколо зірок-червоних карликів М-типу - найпоширеніших зірок у нашій галактиці - вважаються одним з найкращих місць для пошуку інопланетного життя. Але у цих зірок особливо бурхливий підлітковий період - вони випускають інтенсивні спалахи радіації, які обдувають прилеглі планети та випікають воду на їхній поверхні.

Юнацький період нашого Сонця був відносно коротким, але зорі-червоні карлики проводять цей бурхливий перехідний період набагато довше. У результаті планети, що перебувають під їхнім крилом, страждають від парникового ефекту, внаслідок чого їхній клімат впадає в хаос.

"Ми хотіли з′ясувати, чи зможуть ці планети після такого бурхливого виховання реабілітуватися та надалі мати поверхневу воду", - каже провідний автор дослідження Клер Гімонд, аспірант кафедри наук про Землю Кембридзького університету.

Нове дослідження, опубліковане в журналі "Щомісячні повідомлення Королівського астрономічного товариства", показує, що внутрішня вода може бути дієвим способом поповнення запасів рідкої поверхневої води після того, як зірка-господар планети дозріє та потьмяніє. Ця вода, найімовірніше, була б піднята вулканами та поступово викинута в атмосферу у вигляді пари разом з іншими життєдайними елементами.

Їхня нова модель дає їм змогу розрахувати внутрішній об′єм води на планеті, виходячи з її розміру та хімічного складу зірки-господаря. "Модель дає нам верхню межу того, скільки води планета може містити на глибині, ґрунтуючись на цих мінералах і їхній здатності приймати воду у свою структуру", - сказав Гімонд.

Залежить від розміру планети

Дослідники виявили, що розмір планети відіграє ключову роль у визначенні того, скільки води вона може вмістити. Це пов′язано з тим, що розмір планети визначає частку водовмісних мінералів, з яких вона складається.

Більша частина води всередині планети міститься в кам′янистому шарі, відомому як верхня мантія, який знаходиться безпосередньо під корою. Тут тиск і температура якраз підходять для утворення зелено-блакитних мінералів під назвою вадслеїт і рингвудит, здатних вбирати воду. Цей кам′янистий шар також знаходиться в межах досяжності вулканів, які можуть повертати воду на поверхню в результаті вивержень.

Нове дослідження показало, що великі планети - приблизно вдвічі-втричі більші за Землю - зазвичай мають сухіші кам′янисті мантії, оскільки багата водою верхня мантія становить меншу частку їхньої загальної маси.

Результати дослідження можуть дати вченим рекомендації щодо пошуку екзопланет, на яких може існувати життя: "Це може допомогти уточнити, які планети слід вивчати насамперед", - сказав Олівер Шортл, співробітник кафедри наук про Землю та Інституту астрономії Кембриджа. "Шукаючи планети, які найкраще можуть утримувати воду, вам, імовірно, не потрібні планети, які є значно масивнішими або значно меншими за Землю".

Результати дослідження також можуть доповнити наше розуміння того, як планети, включно з такими близькими до дому, як Венера, можуть перетворюватися з безплідних пекельних ландшафтів на блакитний мармур. Температура на поверхні Венери, яка за розмірами та основним складом схожа із Землею, коливається близько 450 C, а її атмосфера насичена вуглекислим газом та азотом. Питання про те, чи була на поверхні Венери рідка вода 4 мільярди років тому, залишається відкритим.

"Якщо це так, то Венера, мабуть, знайшла спосіб охолоджуватися та відновлювати поверхневу воду після того, як народилася навколо розпеченого Сонця", - каже Шортл, - "Можливо, що для цього вона використовувала воду зі своїх надр".

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