Суперземля K2-18b может иметь подходящие для жизни условия

Суперземля K2-18b
Экзопланета K2-18b и её главная звезда в представлении художника. Авторы и права: ESA / Hubble / M. Kornmesser.

Группа астрономов из Института астрономии Кембриджского университета, Великобритания, обнаружила, что K2-18b, планета почти в девять раз тяжелее Земли и вращающаяся на орбите вокруг красного карлика K2-18, потенциально пригодна для обитания.

K2-18 – звезда M-типа находится примерно в 111 световых годах от Земли в направлении созвездия Льва. Также известная как EPIC 201912552, эта звезда является хозяином для ещё одной массивной планеты: K2-18c.

Обнаруженная в 2015 году K2-18b в 2,6 раза больше Земли. Планета совершает один оборот вокруг родительской звезды всего за 33 дня и находится на расстоянии приблизительно 0,15 а.е.

В 2019 году две разные группы исследователей сообщили об обнаружении водяных паров в богатой водородом атмосфере K2-18b. Тем не менее, точный состав атмосферы и внутренняя обстановка оставались неизвестными.

“Водяной пар был обнаружен в атмосфере ряда экзопланет, но даже если планета находится в обитаемой зоне, это не обязательно означает, что на поверхности существуют приемлемые для жизни условия”, – сказал доктор Никку Мадхусудхан, ведущий автор исследования.

Чтобы установить перспективы обитаемости, важно получить единое понимание внутренних и атмосферных условий на планете – в частности, может ли жидкая вода существовать на её поверхности.

Учитывая большой размер K2-18b, было высказано предположение, что она будет больше похожа на уменьшенную версию Нептуна, чем на большую версию Земли.

Ожидается, что “мини-Нептун” будет иметь большую водородную “оболочку”, окружающую слой воды под высоким давлением, с внутренним ядром из камня и железа.

Если водородная оболочка слишком толстая, температура и давление на поверхности слоя воды под ней будут слишком велики, чтобы поддерживать жизнь.

Недавно доктор Мадхусудхан и его коллеги показали, что, несмотря на размер K2-18b, её водородная оболочка не обязательно слишком толстая, и водный слой может иметь подходящие условия для поддержания жизни.

Астрономы использовали существующие наблюдения атмосферы, а также данные о массе и радиусе, чтобы определить состав и структуру планеты, используя подробные численные модели и статистические методы для объяснения данных.

Они подтвердили, что атмосфера богата водородом, а также содержит значительное количество водяного пара.

Кроме того, они обнаружили, что уровни других химических веществ, таких как метан и аммиак, были ниже, чем ожидалось для такой атмосферы.

Можно ли отнести эти уровни к биологическим процессам, ещё неизвестно.

“Мы хотели знать толщину водородной оболочки – насколько глубоко уходит водород”, – сказал Мэтью Никсон, соавтор исследования.

Хотя это вопрос с несколькими ответами, астрономы показали, что нет необходимости в большом количестве водорода, чтобы объяснить имеющиеся наблюдения.

Учёные обнаружили, что максимальная степень водородной оболочки, допускаемая данными, составляет около 6% от массы планеты, хотя для большинства решений требуется гораздо меньше.

Минимальное количество водорода составляет около одной миллионной по массе, что аналогично массовой доле в атмосфере Земли.

В частности, ряд сценариев указывает на то, что K2-18b может являться планетой-океаном с давлениями и температурами, аналогичными тем, которые встречаются в океанах Земли.

Результаты исследования будут опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.


Больше информации: https://arxiv.org/
Присоединяйся

Вы могли пропустить:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.