35% экзопланет, превышающих по размеру землеподобные миры, являются водными: доля H2O в их массе может доходить до 50%. К такому выводу пришли астрономы во главе с Ли Цзэном (Li Zeng) из Гарвардского университета. О своих результатах учёные сообщили на Голдшмитовской конференции (PDF-материал).
Группа проанализировала данные о 4000 планет, открытых телескопом Kepler. Заметим, что астрономы осторожно называют эти тела кандидатами в планеты, так как не все из них наблюдались в другие телескопы. Для всех этих экзопланет "Кеплер" измерил радиусы. Теперь же астрономы дополнили эти данные измерениями, выполненными на космическом телескопе Gaia.
Для части этих миров известна и масса (она вычислена благодаря гравитационному воздействию планеты на родительскую звезду). Зная массу и радиус, можно вычислить плотность. Авторы разработали собственную модель образования и, следовательно, химического состава планет, именно с учётом плотности миров.
Главным образом их интересовали миры, в 2–4 раза превышающие размерами Землю. Такое тело может оказаться газовой планетой со скалистым ядром, состоящей в основном из водорода и гелия. Также оно может быть водным миром, где на H2O приходится до половины массы, ещё много метана и азота. До сих пор не было известно, какой вариант чаще встречается. Между тем объекты такого размера составляют существенную часть всех открытых экзопланет. (Крупные миры обнаружить проще.)
Из предшествующих работ было известно, что планеты с радиусом в 1–4 земного делятся на две группы. В первой из них средний радиус составляет 1,5 земного, а во второй 2,5 земного.
Расчёты в рамках разработанной авторами модели показали, что в первой группе собраны в основном скалистые миры. При этом их плотность несколько выше земной, так что в среднем они тяжелее Земли в 5 раз. А вот во второй много водных миров, которые в 10 раз больше нашей планеты по массе. Учитывая долю, которую тела второй группы занимают в числе всех известных экзопланет, цифры получаются впечатляющими.
"Наши данные показывают, что около 35% всех известных экзопланет, которые больше Земли, должны быть богаты водой", – говорит Цзэн в пресс-релизе (PDF-файл).
Предполагается, что по механизму образования такие миры аналогичны ядрам планет-гигантов, таких как Юпитер или Сатурн.
"Было огромным сюрпризом осознать, что должно быть так много водных миров", – признаётся Цзэн.
Следует оговориться, что обилие воды совсем не означает, что на них есть жизнь. Для водных миров, открытых "Кеплером", температура атмосферы должна составлять от 300 до 500 градусов Цельсия (так как все эти планеты расположены слишком близко к своим звёздам). Впрочем, на достаточно большой глубине вода под огромным давлением становится сначала жидкой, а потом и твёрдой. Вероятно также, что у таких планет есть каменное ядро.
Выводы авторов можно будет проверить с помощью космического телескопа "Джеймс Уэбб", который в настоящий момент готовится к запуску. Если эти миры действительно водные, то он "разглядит" линии воды в спектрах их атмосфер.
Напомним, что "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) ранее писали о том, как астрономы дали шанс жизни на водных планетах. Также мы рассказывали о том, как "Хаббл" обнаружил воду на землеподобных планетах, и о том, что её там оказалось гораздо больше, чем на Земле.
