Водата има огромно влияние върху поведението на планетите. Но как планетите получават вода?

Един млад свят може, например, да бъде бомбардиран от ледени комети и богати на вода астероиди. Или пък да се формира достатъчно далеч от своята звезда, така че водата да кондензира под формата на лед.

Но някои екзопланети са истинска загадка за астрономите. Извънземни светове, които обикалят много близо до своите нажежени звезди, и въпреки това изглеждат богати на вода.

Нова серия лабораторни експерименти, публикувана в списание Nature, предлага измамно просто обяснение. А именно – тези планети си произвеждат собствена вода.

Учените възпроизвели екстремните температури и налягания, съществуващи на границата между водородната атмосфера на тези планети и техните разтопени каменни ядра.

В тези условия се образувала вода – от минерали, „сварени“ в водороден разтвор.

Тъй като този геоложки „котел“ може да кипи милиарди години, механизмът потенциално може да осигури дори на изключително горещи планети цели океани.

Това означава, че водни светове – включително и потенциално обитаеми, може да са много по-често срещани, отколкото се смяташе досега.

„По същество те могат да бъдат свои собствени водни двигатели“, казва геохимикът Куентин Уилямс от Калифорнийския университет в Санта Крус.

Тези открития са особено важни за т.нар. субнептуни – екзопланети с диаметър два до четири пъти по-голям от земния.

Предполага се, че много от тях имат плътна водородна или водна атмосфера около каменно-метални ядра.

От повече от 6000 известни екзопланети, субнептуните са най-разпространеният тип, казва планетологът Пол Бърн от Вашингтонския университет в Сейнт Луис.

Водните субнептуни, които обикалят далеч от своите звезди, лесно се обясняват – те вероятно са се образували в студените външни зони на системата от ледени материали. Но някои наблюдавани субнептуни са твърде близо до звездите си, за да са запазили толкова много вода.

„Невъзможно е да си представим сценарий, при който такова количество вода е било доставено от комети“, казва Харисън Хорн, физик от Националната лаборатория „Лоурънс Ливърмор“.

Едно от възможните обяснения е, че тези планети първоначално са се образували в далечните ледени области на своите системи и после са мигрирали навътре. Но това не обяснява защо спират, преди да паднат върху звездата си.

Другата хипотеза, която сега получава експериментална подкрепа, гласи, че тези планети си произвеждат вода.

Минералите в каменните ядра на субнептуните са богати на кислород. Ако този кислород може да реагира с водорода от атмосферата, ще се образува вода.

Обикновено водородът не реагира лесно със скали, но това се променя, ако ядрото е разтопено.
Водородната атмосфера действа като гигантско одеяло, задържайки топлината. Когато скалните минерали се превърнат в магма, кислородът в тях може свободно да се комбинира с водорода, създавайки вода.

„Ако отвън има масивна водородна обвивка,“ казва Уилямс, „тогава всичко вътре вероятно е в течно състояние.“

Експериментите на Хорн и колегите му показват, че реакцията може да произведе 10–1000 пъти повече вода, отколкото се е смятало досега.

А тъй като субнептуните могат да запазят своите водородни обвивки в продължение на милиарди години, този процес би могъл да създаде цели океани.

Разбира се, не всички планети ще бъдат ефективни „производители“.

Някои се намират толкова близо до звездите си, че излъчването може да издуха атмосферата им. А ако планетата е прекалено гореща, водата може да съществува само под формата на пара, превръщайки я в истински адски свят.

Но при по-ниски температури могат да се образуват океански планети — скалисти светове с богати на вода атмосфери и морета, които омиват бреговете им.

Тази идея е вдъхновяваща за всеки астроном, който търси друга Земя.