Исследование: На экзопланетах мало воды

Ученые изучили данные из атмосфер на 19 экзопланетах, собранные с помощью космических и наземных телескопов. Эти миры широко варьировались по температуре: от почти 20 градусов по Цельсию до о 2000 градусов, и по размеру: от мини-Нептуна примерно в 10 раз больше массы Земли до супер-Юпитеров более 600 земной массы, - сказал Space.com соавтор исследования Никку Мадхусудхан, астрофизик из Кембриджского университета в Англии.

"Тот факт, что мы проводим подробные измерения водяного пара в экзопланетах, примечателен, потому что мы еще не сделали сколько-нибудь значительного обнаружения воды на гигантских планетах в нашей собственной Солнечной системе", - сказал Мадхусудхан. "Мы можем измерить воду лучше на экзопланетах, чем в нашей Солнечной системе".

Помимо воды, химическими веществами, наиболее часто обнаруживаемыми в гигантских атмосферах экзопланет, были натрий и калий. Количество натрия и калия, наблюдаемое в экзопланетах, соответствовало ожиданиям, учитывая, что ученые знают о планетах в нашей Солнечной системе. Тем не менее, уровни водяного пара были значительно ниже, чем прогнозировалось.

"Это был большой сюрприз", - сказал Мадхусудхан.

Прогнозы исследователей относительно количества воды, которой должны обладать эти экзопланеты, основаны на том, сколько воды может скрываться в газовых гигантах в нашей собственной Солнечной системе, что остается неопределенным. Многочисленные усилия по обнаружению воды в атмосфере Юпитера, включая текущую миссию НАСА "Юнона", столкнулись с многочисленными проблемами.

"Поскольку Юпитер настолько холодный, любой водяной пар конденсируется из его атмосферы, и мы не можем его видеть", - сказал ведущий автор исследования Луис Уэлбэнкс, астрофизик из Кембриджского университета в Англии.

В предыдущих работах предполагалось, что содержание некоторых элементов помимо углерода должно быть таким же высоким в атмосферах планет-гигантов, особенно кислорода, который является наиболее распространенным элементом в космосе после водорода и гелия. Таким образом, это говорит о том, что вода, самая распространенная кислородсодержащая молекула во вселенной, также должна быть в избытке в атмосферах планет-гигантов, аккрецировавшихся в виде льда по мере образования этих миров.

Эти результаты показывают, что когда образуются гигантские планеты, в них может попасть меньше льда, чем считалось ранее. Например, если планеты-гиганты образуются в результате аккреции материала из протопланетных дисков, окружающих новорожденные звезды, эти миры могут накапливать очень разные уровни химических веществ, таких как вода, в зависимости от того, где они образуются и как они движутся в протопланетных дисках.

"Могут быть способы создать гигантскую планету, которая не имеет достаточного количества кислорода и, следовательно, воды", - сказал Мадхусудхан. "Изучая экзопланеты, мы пересматриваем, как планеты могли образоваться и в нашей Солнечной системе".

Жизнь существует практически везде, где есть вода на Земле, поэтому обнаружение того, что в других планетных системах меньше воды, чем ожидалось, может предположить, что шансы на жизнь в других местах вселенной также ниже. Тем не менее, "если вы посмотрите на Землю, у нее не так много воды по массе - на самом деле, Земля не богата водой", - сказал Мадхусудхан. "Таким образом, наши выводы относительно меньшего запаса воды в экзопланетах не обязательно являются плохой новостью для их способности к обитаемости".

Ученые подробно изложили свои выводы онлайн 11 декабря в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Напомним, ранее сообщалось, что NASA обнаружило планету, на которой может быть вода.

Источник