Има хиляди водни светове сред екзопланетите

Учени доказват, че водата вероятно е основен компонент на тези екзопланети (планети, обикалящи около други звезди), които имат два до четири пъти размера на Земята. Това твърдение ще има последици за търсенето на живот в нашата галактика.

Още след първото откриване на екзопланети през 1992 г., нарасна интересът към разбирането на състава на тези планети, за да се определи, наред с други цели, дали те са подходящи за развитието на живот. Сега нова оценка на данните от космическия телескоп Кеплер и мисията Gaia показва, че много от познатите планети могат да съдържат до 50% вода. Това е много повече от водното съдържание на Земята от 0,02% (по тегло).
„Беше огромна изненада да разберем, че има толкова много водни светове“, казва водещият изследовател д-р Ли Зенг от Университета Харвард.

Учените са установили, че много от над 4000-те потвърдени екзопланети открити досега, попадат в две категории по размер: едните са с радиус, който е средно около 1,5 от този на Земята, а вторите имат средно около 2,5 пъти радиуса на Земята.

В новото изследване, международна група учени, анализира екзопланетите с помощта на масови измервания и като ползват данни от последните измервания на радиуси, направени от сателита Gaia. На базата на тези данни, екипът е разработил модел на вътрешнана структура на екзопланетите.

„Ние разгледахме доколко е свързана масата на една екзопланета с нейния радиус и разработихме модел, който може да обясни връзката“, каза Ли Зенг. Моделът показва, че тези екзопланети, които имат радиус около 1,5 пъти по-голям от радиуса на Земята, най-често са скалисти планети (и обикновено имат маса 5 пъти по голяма от масата на Земята), а тези с радиус около 2,5 по-голям от радиуса на Земята (с маса около 10 пъти по-голяма от тази на Земята) най-вероятно са водни светове. “

„Техните повърхностни температури се очаква да са в диапазона от 200 до 500 градуса по Целзий, чиято повърхност може да бъде обвита в атмосфера, доминирана от водни пари, с течен воден слой отдолу“, казва Ли Зенг.

„Придвижвайки се по-надълбоко, може да се очаква, че тази вода се превръща в лед с високо налягане, преди да достигне твърдото скалисто ядро. Красотата на модела е, че той обяснява как съставът се отнася до познатите факти за тези планети. “

Ли Зенг продължава: „Нашите данни показват, че около 35% от всички известни екзопланети, които са по-големи от Земята, трябва да са богати на вода. Тези водни светове вероятно се формират по подобен начин на гигантските ядрени планети (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), които откриваме в нашата слънчева система.

Наскоро стартиралата мисия TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) ще намери много повече от тях с помощта на наземно спектроскопско проследяване.Следващото поколение космически телескоп, космическият телескоп James Webb, се надяваме да характеризира атмосферата на някои от тях. Това е вълнуващо време за тези, които се интересуват от тези отдалечени светове. “

Сара Сейгър, професор по планетарни науки в Технологичния институт в Масачузетс, и заместник-директор на наскоро стартиралата мисия TESS, която ще търси екзопланети, заяви:

„Удивително е да мислим, че енигматичните екзопланети със среден размер, могат да бъдат водни светове с огромно количество вода. Надяваме се наблюденията на техните атмосфери в бъдеще – на гъсти парни атмосфери – да подкрепят или да опровергават новите открития“.

Работата е представена на конференцията „Голдшмит“ в Бостън.