Новый класс жизнепригодных экзопланет - большой шаг вперед в поисках жизни

Астрономы опредилили новый класс экзопланет, очень непохожих на нашу собственную, но которые могут поддерживать жизнь, что могло бы значительно ускорить поиск жизни вне нашей Солнечной системы.

В поисках жизни в других местах астрономы в основном искали планеты подобного Земле размера, массы, температуры и состава атмосферы. Однако астрономы из Кембриджского университета считают, что существуют более перспективные возможности.

Исследователи выделили новый класс жизнепригодных планет, названных планетами "Гицеан" (Hycean) – они горячие, покрыты океаном с атмосферой, богатой водородом, и являются более многочисленными и наблюдаемыми, чем планеты, подобные Земле.

По словам исследователей, результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal, могут означать, что обнаружение биосигнатур жизни вне нашей Солнечной системы в течение ближайших двух-трех лет является реальной возможностью.

"Гицеан-планеты открывают совершенно новый путь в нашем поиске жизни в других местах", - сказал доктор Никки Мадхусудхан из Кембриджского института астрономии, руководивший исследованием.

Многие из основных кандидатов на гицеаны, определенные исследователями, больше и горячее Земли, но все же имеют характеристики, позволяющие размещать большие океаны, которые могли бы поддерживать микробную жизнь, подобную той, что встречается в некоторых экстремальных водных средах Земли.

Эти планеты также имеют гораздо более широкую зону обитаемости, или "зону Златовласки", по сравнению с планетами, похожими на Землю. Это означает, что они все еще могут поддерживать жизнь, даже если лежат за пределами зоны, в которой должна находиться планета, подобная Земле, чтобы быть пригодной для жизни.

Тысячи планет за пределами нашей Солнечной системы были открыты с момента обнаружения первой экзопланеты почти 30 лет назад. Подавляющее большинство – это планеты между размерами Земли до Нептуна и их часто называют "суперземлями" или "мининептунами": они могут быть преимущественно скалистыми или ледяными гигантами с богатой водородом атмосферой, или чем-то средним.

Большинство мининептунов более чем в 1,6 раза больше Земли: они меньше Нептуна, но слишком велики, чтобы иметь такую ​​скалистую внутренность, как Земля. Предыдущие исследования таких планет обнаружили, что давление и температура под их атмосферой, богатой водородом, были бы слишком высокими, чтобы поддерживать жизнь.

Однако недавнее исследование, проведенное командой Мадхусудхан на мининептуне K2-18b, показало, что при определенных условиях эти планеты могут поддерживать жизнь. Результат привел к детальному исследованию всего диапазона планетных и звездных свойств, для которых эти условия возможны, какие известные экзопланеты могут удовлетворить эти условия и можно ли наблюдать их биосигнатуры.

В результате исследования ученые определили новый класс планет – планеты Гицеан с массивными океанами по всей планете под атмосферой, богатой водородом. Гицеан-планеты могут быть в 2,6 раза больше Земли и иметь атмосферную температуру почти до 200 градусов по Цельсию, но их океанические условия могут быть подобными тем, которые способствуют микробному существованию в океанах Земли. К таким планетам также принадлежат запертые в приливной зоне "темные" гицеановые миры, которые могут иметь жизнепригодные условия только на своих постоянных ночных сторонах, и "холодные" гицеановые миры, получающие мало радиации от своих звезд.

Новости по подобной теме:

		Обнаружена "супер-Земля" в пригодной для жизни зоне
		Возле похожей на Солнце звезды астрономы нашли планету размером почти с Землю, но с "лавовой полусферой"
		"Хаббл" обнаружил динамические изменения атмосферы на адской экзопланете

Планеты такого размера доминируют в популяции известных экзопланет, хотя они изучены не так подробно, как суперземли. Гицеановые миры, вероятно, достаточно распространены, а это значит, что перспективные места для поиска жизни в других местах галактики, возможно, находятся у всех на глазах.

Однако одного только размера недостаточно, чтобы подтвердить, является ли планета гицеанской: для подтверждения нужны другие аспекты, такие как масса, температура и свойства атмосферы.

Пытаясь определить, какие условия на планете, находящейся за много световых лет от нас, астрономам сначала нужно определить, находится ли планета в обитаемой зоне своей звезды, а потом искать молекулярные сигнатуры, чтобы определить атмосферную и внутреннюю структуру планеты, которые определяют условия поверхности, наличие океанов и потенциал для жизни.

Астрономы также ищут определенные биосигнатуры, которые могли бы указывать на возможность жизни. Чаще всего это кислород, озон, метан и оксид азота, которые все присутствуют на Земле. Существует также ряд других биомаркеров, таких как метилхлорид и диметилсульфид, которых на Земле меньше, но они могут быть перспективными показателями жизни на планетах с атмосферой, богатой водородом, где кислорода или озона может быть не так много.

"По сути, когда мы искали эти различные молекулярные сигнатуры, мы сосредоточились на планетах, подобных Земле, что является разумным местом для начала", - сказал Мадхусадхан. "Но мы считаем, что гицеан-планеты имеют больше шансов на нахождение нескольких следов биосигнатур".

"Интересно, что жизнепригодные условия могут существовать на планетах, столь отличных от Земли", - сказала соавтор Анжали Пиетт, также из Кембриджа.

Мадхусадхан и его команда обнаружили, что ряд следов наземных биомаркеров, которые, как ожидается, будут присутствовать в атмосфере гицеанов, в ближайшее время будут легко обнаружены с помощью спектроскопических наблюдений. Большие размеры, высокие температуры и богатая водородом атмосфера гицеан-планет делают их атмосферные сигнатуры гораздо более заметными, чем у планет, похожих на Землю.

Кембриджская команда определила значительную выборку потенциальных миров Гицеана, которые являются главными кандидатами для детального изучения с помощью телескопов нового поколения, таких как космический телескоп Джеймса Вебба (JWST), который должен быть запущен позже текущего года. Все эти планеты вращаются вокруг звезд-красных карликов на расстоянии 35-150 световых лет от нас: близкие по астрономическим меркам. Плановые наблюдения JWST за наиболее перспективным кандидатом, K2-18b, могут привести к обнаружению одной или нескольких молекул биосигнатур.

"Выявление биосигнатур изменило бы наше представление о жизни во Вселенной", - сказал Мадхусудхан. "Мы должны быть открытыми относительно того, где мы ожидаем найти жизнь и какую форму эта жизнь может принимать, поскольку природа продолжает удивлять нас часто немыслимыми способами".

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

• Экзопланеты
• Поиск внеземной жизни