Две экзопланеты могут быть “водными мирами”

Астрономы обнаружили доказательства того, что у двух экзопланет, которые вращаются вокруг красного карлика, вода составляет большую часть их объема. Расположенные в планетной системе на расстоянии 218 световых лет в созвездии Лиры, они не похожи ни на одну из планет в нашей Солнечной системе.

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

Подробное исследование планетной системы, известной как Kepler-138, было опубликовано 15 декабря в журнале Nature Astronomy.

Вода не была обнаружена напрямую, но, сравнив размеры и массу планет с моделями, ученые пришли к выводу, что значительная часть их объема — до половины — должна состоять из материалов, которые легче камней, но тяжелее водорода или гелия (из которых состоит основная масса газовых планет-гигантов, таких как Юпитер). Самым распространенным из этих материалов-кандидатов является вода.

"Раньше мы считали, что планеты, которые немного больше Земли, представляют собой большие шары из металла и камня, как увеличенные версии Земли, и поэтому мы назвали их суперземлями", - объясняет соавтор исследования Бьорн Беннеке. "Однако теперь мы показали, что эти две планеты, Kepler-138c и d, совсем другие по своей природе: большая часть всего их объема, вероятнее всего, состоит из воды. Впервые мы наблюдаем планеты, которые можно уверенно идентифицировать как водные миры — тип планет, о существовании которого астрономы предполагали уже давно".

Имея объем, более чем в три раза превышающий объем Земли, и массу, вдвое большую, планеты c и d имеют гораздо меньшую плотность, чем Земля. Это удивительно, потому что большинство планет размером чуть больше Земли, которые были детально изучены до сих пор, представлялись каменистыми мирами, подобными нашему. Ближайшим сравнением с этими двумя планетами, говорят исследователи, могут быть некоторые ледяные спутники во внешней Солнечной системе, которые также в основном состоят из воды, окружающей каменистое ядро.

"Представьте себе более крупные версии Европы или Энцелада, богатых водой спутников, вращающихся вокруг Юпитера и Сатурна, но гораздо ближе к своей звезде", - объясняет руководитель исследования Каролин Пиауле. "Вместо ледяной поверхности Kepler-138 c и d будут иметь большую оболочку из водяного пара".

Исследователи предупреждают, что планеты могут не иметь океанов, подобных земным, непосредственно на поверхности планеты. "Температура в атмосферах Kepler-138c и Kepler-138d, вероятно, выше точки кипения воды, и мы ожидаем, что на этих планетах будет толстая, плотная атмосфера, состоящая из пара. Только под этой паровой атмосферой потенциально может находиться жидкая вода под высоким давлением или даже вода в другой фазе, которая возникает при высоких давлениях, называемая сверхкритической жидкостью", - сказала Пиауле.

Недавно другая команда из Монреальского университета обнаружила еще одну планету под названием TOI-1452 b, которая потенциально может быть покрыта океаном жидкой воды, но для изучения ее атмосферы и подтверждения наличия океана нужен космический телескоп "Джеймс Уэбб".

Новости по подобной теме:

		"Хаббл" и "Новые горизонты" одновременно нацелились на Уран для дальнейшего изучения экзопланет
		Ученые открыли планету, вращающуюся вокруг ближайшей к нашему Солнцу одиночной звезды
		"Уэбб" обнаружил на "пушистой" экзопланете неожиданную асимметрию ее атмосферы

Новая экзопланета в системе

В 2014 году данные космического телескопа НАСА "Кеплер" позволили астрономам объявить об обнаружении трех планет, вращающихся вокруг Kepler-138, звезды-красного карлика в созвездии Лиры. Основанием для этого послужил заметный провал в звездном свете, когда планета проходила мимо своей звезды - транзит.

Беннеке и его коллега Диана Драгомир из Университета Нью-Мексико предложили идею повторного наблюдения за планетной системой с помощью космических телескопов "Хаббл" и "Спитцер" в 2014-2016 годах, чтобы поймать больше транзитов Kepler-138d, третьей планеты в системе, для изучения ее атмосферы.

Хотя предыдущие наблюдения космического телескопа "Кеплер" показали только транзиты трех малых планет вокруг Kepler-138, Пиауле и ее команда были удивлены, обнаружив, что наблюдения "Хаббла" и "Спитцера" указывают на наличие четвертой планеты в системе, Kepler-138e.

Эта недавно обнаруженная планета имеет небольшие размеры и расположена дальше от своей звезды, чем три другие, а ее орбита занимает 38 дней. Планета находится в жилой зоне своей звезды — умеренном регионе, где планета получает необходимое количество тепла от своей прохладной звезды, чтобы не быть ни слишком горячей, ни слишком холодной для существования жидкой воды.

Однако вопрос о природе этой дополнительной, недавно найденной планеты остается открытым, поскольку она, похоже, не проходит мимо своей звезды-хозяина. Наблюдение за транзитом экзопланеты позволило бы астрономам определить ее размер.

Теперь, когда Kepler-138e находится в поле зрения, массы ранее известных планет были снова измерены с помощью метода вариации времени транзита, заключающегося в отслеживании небольших изменений в точных моментах транзитов планет перед своей звездой, вызванных гравитационным притяжением других близлежащих планет.

Исследователи преподнесли еще один сюрприз: они обнаружили, что два потенциальных водных мира Kepler-138c и d являются планетами-близнецами, имеющими практически одинаковый размер и массу, тогда как ранее считалось, что они кардинально отличаются друг от друга. Более близкая планета Kepler-138b, с другой стороны, подтверждена как небольшая планета с массой Марса, одна из самых маленьких экзопланет, известных на сегодняшний день.

"Когда наши приборы и технологии станут достаточно чувствительными, чтобы находить и изучать планеты, находящиеся дальше от своих звезд, мы, возможно, начнем находить гораздо больше водных миров, подобных Kepler-138 c и d", - подытожил Беннеке.

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

• Экзопланеты