По мнению международной группы ученых, экзопланеты, известные как «водные миры» и представляющие собой планеты, полностью покрытые океаном, скорее всего, встречаются во Вселенной нечасто. Результаты исследования, проведенного специалистами из ETH Zurich, Института астрономии Макса Планка в Гейдельберге и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA), в то же время позволяют предположить, что планеты, подобные Земле, могут быть гораздо более распространены, чем предполагалось.
За три десятилетия, прошедшие с момента открытия первой внесолнечной планеты, ученые-астрономы идентифицировали свыше шести тысяч далеких миров. Суб-нептуны представляли особый интерес с точки зрения поиска внеземной жизни — это планеты, которые по размерам больше Земли, но меньше Нептуна. Ранее предполагалось, что многие из них формируются за пределами так называемой «ледяной линии» вокруг своей звезды, где вода находится в твердом состоянии. Затем они мигрируют ближе к звезде, становясь «океаническими мирами» с атмосферой, богатой водородом. Такие планеты получили наименование «Хисеанские» (от сочетания слов «водород» и «океан»).
Недавнее исследование раскрыло принципиальную слабость данной теории. Специалисты провели детальное компьютерное моделирование, впервые включив в расчеты химическое взаимодействие между атмосферой планеты и ее горячей магматической мантией на этапе формирования. Полученные данные свидетельствуют о том, что значительная доля воды, изначально присутствовавшей на подобной планете в виде молекул H2O, подвергается разрушению. Водород и кислород вступают в реакции с металлическими соединениями и «впитываются» ядром планеты, что приводит к крайне низкому содержанию воды на ее поверхности.
По словам ведущего автора исследования Аарона Верлена, полученные результаты моделирования указывают на то, что вода в форме H2O, присутствующая на поверхности, составляет лишь незначительную часть от исходного объема. Профессор Каролин Дорн уточнила, что проведенные расчеты не подтверждают существование планет, где содержание воды достигает пятидесяти процентов от их массы, как это предполагалось в ранних моделях. Следовательно, астробиологи, возлагавшие большие надежды на миры, подобные Хисеан, вероятно, ошибаются.
В результате этого открытия произошла переоценка вероятности существования планет, схожих с земными. Если водные планеты встречаются нечасто, то планеты с умеренным содержанием воды на поверхности, подобные Земле, напротив, могут быть распространены. « Возможно, Земля не уникальна, как принято считать. По результатам наших исследований, она представляется как обычная планета », — отметила профессор Дорн.
Учёные акцентируют внимание на том, что их результаты могут существенно изменить представления о формировании планет и понимание состава атмосфер экзопланет. Несмотря на то, что вероятность обнаружения жизни во Вселенной в целом может уменьшиться вследствие исчезновения целого ряда потенциально пригодных для обитания миров, она увеличивается для планет, схожих с Землёй. Для подтверждения этих результатов и поиска подобных планет необходимы будущие обсерватории, функциональность которых превышает возможности даже космического телескопа «Джеймс Уэбб».
Исследование было опубликовано в журнале .