Экзопланеты могут быть гораздо богаче водой, чем считалось ранее
Бытующие среди астрономов представления о пригодности других миров для жизни необходимо радикально пересмотреть. Причина проста: планеты могут иметь гораздо более сложную структуру, чем считалось еще несколько лет назад, и содержать в десятки раз большие объемы воды, чем в самых смелых прошлых оценках. Таков вывод трио исследователей, «нашедших» Н2О там, где ее никто не искал — в планетарном ядре.
Хорошо известно, что у Земли есть богатое железом ядро, окруженное кипящей мантией из расплавленных пород, а поверх всего этого тонкая оболочка — кора. А вся вода на Земле аккумулируется в полярных шапках и мировом океане — крохотном бассейне на ее поверхности. Но что, если эта модель устарела? Четыре года назад ученые уже пришли к удивительному выводу: на поверхности находится лишь незначительная часть воды, а объем, равный 80 мировым океанам, может быть скрыт в недрах нашей планеты. Новые сейсмологические данные и эксперименты, имитирующие условия на молодой Земле, сделали такой сценарий исключительно вероятным.
Команда из трех астрономов решила пойти дальше и применить данное открытие к исследованию других планет. Особенно в свете того факта, что большинство из них, обнаруженных на сегодняшний день, находятся поблизости от своих звезд. Это означает существование на их поверхности океанов расплавленной магмы, которая замечательно растворяет воду (в отличие, например, от СО2). Но гораздо большую роль играют физико-химические свойства их ядра.
Дело в том, что железное ядро не возникает одномоментно: металл сперва долго струится небольшими каплями через мантию, оседая в центре космического тела. Но чем больше и тяжелее планета — тем больше вероятность, что вместе с каплями железа туда же будет уходить и вода. Причем практически нет шансов, что она вырвется оттуда обратно.
Согласно оценкам коллектива, под большим давлением железо может поглощать в 70 раз больше Н2О, чем силикаты. При этом, оказавшись в ядре, вода распадается на кислород и водород. Эта новая модель способна перевернуть представления о многих известных человечеству экзопланетах. Для многих из них уже рассчитаны масса и радиус, но при игнорировании фактора растворимости воды (как было до настоящего времени) ее фактический объем внутри планеты может быть занижен в десятки раз. Другими словами, если на поверхности иного мира обнаружена живительная жидкость — то внутри ее, вероятно, гораздо больше.
Это не может не повлиять на оценки, касающиеся возможной обитаемости экзопланет. В качестве примера ученые называют TOI-270d: на ней вода, судя по всему, может испаряться из магматического океана и переноситься напрямую в атмосферу. Другой интересной с данной точки зрения планетой является K2-18b, которая еще недавно считалась одной из самых потенциально благоприятных для жизни. Более того, гикеанские миры (напоминающие Камино из «Звездных войн») могут оказаться гораздо более похожими на Землю — если большая часть воды на самом деле находится в их недрах.
