Предсказано существование экзоземель с подледными океанами

Ученые Ратгерского университета показали, что может существовать гораздо больше планет с жидкой водой, чем предполагалось ранее. Эти экзопланеты земного типа (экзоземли) вращаются вокруг красных карликов и находятся за пределами зоны обитаемости, однако имеют подповерхностные океаны за счет геотермального тепла. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communication.

Согласно текущим представлениям, жидкая вода присутствует на планетах, которые располагаются в пределах так называемой зоны обитаемости родительской звезды — области, где излучение достаточно велико, чтобы вода могла находиться в жидком состоянии. Однако у красных карликов, которые составляют 75 процентов звезд в галактике, скалистые планеты в зоне обитаемости подвергаются высокому уровню рентгеновской и ультрафиолетовой радиации, уничтожающей биологические молекулы в приповерхностных слоях воды. Кроме того, нужны специфические условия, чтобы на планете мог происходить парниковый эффект, достаточный для поддержания стабильной жидкой воды.

В Солнечной системе имеются и ледяные луны, вращающиеся вокруг Юпитера и Сатурна и располагающиеся за пределами зоны обитаемости, которые имеют подледные океаны. Эти океаны возникают в результате базального таяния за счет геотермального тепла, и ученые предполагают, что подобный процесс может происходить и с планетами, вращающимися вокруг красных карликов на достаточно большом расстоянии.

Исследователи смоделировали эволюцию ледяных щитов на экзоземлях, чтобы определить условия, которые позволяют жидкой воде существовать длительное время при температурах выше точки замерзания водяного льда. Оказалось, что даже при умеренной геотермальной активности, вроде той, что происходит на Луне, океаны жидкой воды могут образовываться у основания ледяных щитов. Они могут сохраняться в течение длительного периода из-за медленного (в течение миллиардов лет) полураспада радиоактивных элементов, производящих тепло.

Согласно выводам авторов, эти подледные океаны, часто соприкасающиеся с корой планеты и защищенные от высокоэнергетического излучения родительской звезды толстыми слоями льда, могут обеспечить условия, подходящие для существования жизни.