Проксима б является предметом большого интереса в эти дни. И почему бы нет? Будучи самой близкой к нашей Солнечной системе планетой вне Солнца, это лучший шанс для изучения экзопланет вблизи в ближайшем будущем. Однако недавнее исследование Марсельского университета показало, что, вопреки ожиданиям многих, планета может быть «водным миром», то есть планетой, в которой до половины своей массы состоит из воды.
И теперь исследователи из Университета Берна сделали этот анализ на шаг вперед. На основании их исследования, которое было принято к публикации в журнале Астрономия и Астрофизика (A & A), они определили, что большинство планет, которые образуются в обитаемых зонах звезды красного карлика, могут быть водными мирами. Эти результаты могут иметь решающее значение для поиска обитаемых экзопланет вокруг звезд красных карликов.
Исследование было проведено доктором Янном Алибертом из Национального центра компетенций в области исследований (NCCR) и профессором Вилли Бенцем из Центра космоса и обитания (CSH). Оба эти учреждения, которые находятся в университете Берна, посвящены пониманию формирования и эволюции планет, а также развитию диалога с общественностью об исследованиях экзопланет.
Ради своего исследования под названием «Формирование и состав планет вокруг звезд с очень малой массой» Алиберт и Бенц провели первое компьютерное моделирование, предназначенное для изучения формирования планет вокруг звезд, которые в десять раз менее массивны, чем наше Солнце. Это включало в себя создание модели, которая включала сотни тысяч одинаковых звезд малой массы, которым затем давали вращающиеся протопланетные диски пыли и газа.
Затем они симулировали, что произойдет, если планеты начнут формироваться из аккреции этих дисков. Для каждого они предполагали существование десяти «планетарных зародышей» (равных массе Луны), которые со временем будут расти и мигрировать, создавая систему планет.
В конечном счете они обнаружили, что планеты, вращающиеся в пределах обитаемой зоны их родительской звезды, вероятно, будут сопоставимы по размеру с Землей - в пределах от 0,5 до 1,5 раз радиуса Земли, при этом 1 радиус Земли является средним. Как доктор Янн Алиберт объяснил журналу Space по электронной почте:
«В моделях, которые мы рассмотрели здесь, кажется, что большая часть массы (более 99%) находится в твердых телах. Поэтому мы начинаем с протопланетного диска, который состоит из твердых частиц и газа и 10 планетарных зародышей. Твердые частицы в диске представляют собой планетезимали (аналогичные современным астериодам, размером около 1 км), которые могут быть сухими (если они расположены в горячих областях протопланетного диска) или влажными (около 50% на массу водяного льда). , если они находятся в холодных областях диска). Планетарные зародыши - это маленькие тела, масса которых аналогична массе Луны. Затем мы вычисляем, сколько твердых частиц диска захватывается планетарными зародышами ».
Кроме того, моделирование дало некоторые интересные оценки того, сколько планет будет состоять из воды. В 90% случаев вода будет составлять более 10% массы планет. Сравните это с Землей, где вода покрывает более 70% нашей поверхности, но составляет всего около 0,02% от общей массы нашей планеты. Это будет означать, что экзопланеты будут иметь очень глубокие океаны и слой льда на дне из-за экстремального давления.
Наконец, что не менее важно, Алиберт и Бенце обнаружили, что если бы протопланетные диски, из которых образовались эти планеты, жили дольше, чем предполагали модели, ситуация была бы еще более экстремальной. Все это может быть страшной новостью для тех, кто надеется, что мы сможем найти инопланетян, живущих по соседству, или что красные карликовые звезды - лучшее место для поиска разумной жизни.
«Тот факт, что многие планеты богаты водой, потенциально может иметь очень сильные (и отрицательные) последствия для обитаемости таких планет», - сказал д-р Алиберт. «Фактически, мы уже показали в других статьях (Alibert et al 2013, Kitzmann et al. 2015), что если на планете слишком много воды, это может привести к нестабильному климату и атмосфере, которая может быть очень богата СО2 «.
Однако Алиберт указывает, что эти два исследования были проведены на планетах, которые вращаются вокруг звезд, похожих на наше Солнце. Красные карлики отличаются тем, что они эволюционируют намного медленнее (то есть, светимость меняется очень медленно), и они намного более красные, чем наше Солнце, а это означает, что свет, исходящий от них, имеет разные длины волн, которые будут взаимодействовать с атмосферой планеты по-разному.
«Итак, подводя итог, можно сказать, что присутствие большого количества воды не так плохо, как в случае звезд солнечного типа, но вполне возможно, что оно еще хуже по причинам, которые мы не знаем». сказал Алиберт. «Каким бы ни был эффект, это то, что важно изучать, и мы начали работать над этим вопросом».
Но независимо от того, пригодны ли для обитания планеты, на которых вращаются звезды красного карлика, симуляции, подобные этой, по-прежнему захватывающие. Помимо предоставления данных о том, как могут выглядеть соседние планеты, они также помогают нам понять широкий спектр возможностей, которые нас там ожидают. И, наконец, они дают нам больше стимулов для того, чтобы на самом деле попасть туда и исследовать эти миры вблизи.
Только отправлять миссии другим звездам мы можем подтвердить или опровергнуть, если они способны поддерживать жизнь. И если в конце концов мы обнаружим, что самая распространенная звезда во Вселенной вряд ли создаст живительные планеты, она только служит для того, чтобы напомнить нам, насколько редкими и драгоценными «подобными Земле» являются планеты.
