Водных миров не существует — глобальный океан является ненаучной фантастикой, доказали учёные
Сенсационное первое железобетонное доказательство существования жизни на экзопланетах, представленное в апреле этого года британскими учёными, привело к обратному результату. На основе этой работы учёные из Швейцарии показали, что проблема поиска инопланетной жизни ещё острее — они буквально отменили существование так называемых водных миров с глобальным океаном. И с этим теперь придётся жить.
Вкратце напомним, что учёные с факультета астрономии Кембриджского университета (University of Cambridge) утверждали, что обнаружили в атмосфере экзопланеты K2-18b, расположенной на удалении 124 световых лет от Земли, две молекулы, возникновение которых однозначно указывает на метаболизм планктона и бактерий. Планета K2-18b больше Земли в 2,5 раза, но меньше Нептуна. Она считается суперземлёй или субнептуном. По ряду признаков исследователи предположили, что планета покрыта глобальным океаном с незамерзающей водой — благо, она находится в обитаемой зоне своей звезды, а это просто инкубатор для биологической жизни.
Вскоре это исследование подверглось серьёзной критике. Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) совместно с коллегами из Института астрономии Общества Макса Планка в Гейдельберге (Max Planck Institute for Astronomy in Heidelberg) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California) пошли ещё дальше и подвергли сомнению саму идею существования водных миров на экзопланетах.
По мнению исследователей, до сих пор никто не анализировал связь между недрами экзопланет и их атмосферой в процессе геологической эволюции. Очевидно, что между атмосферными газами и недрами идёт интенсивный обмен с множеством химических реакций. Прояснение этой связи и химического баланса в реакциях может дать ответ на вопрос, сколько воды способно сохраниться на поверхности экзопланеты к моменту вероятного зарождения жизни на ней.
Учёные впервые совместили два процесса моделирования: эволюции планет и химических процессов, происходящих между газами в атмосфере и металлами и силикатами в магме.
Исследователи рассчитали состояние химического равновесия 26 различных компонентов для 248 модельных планет. Компьютерное моделирование показало, что химические процессы разрушают большинство молекул воды H₂O. Водород (H) и кислород (O) присоединяются к соединениям металлов — и те в основном исчезают в ядре планеты.
«В нашем исследовании мы изучали, как химические взаимодействия между океанами магмы и атмосферами влияют на содержание воды на молодых экзопланетах, расположенных ниже линии Нептуна», — поясняют авторы.
Несмотря на то, что точность таких расчётов имеет определённые ограничения, исследователи убеждены в достоверности полученных результатов. «Мы сосредоточились на основных тенденциях и с помощью моделирования ясно увидели, что на планетах воды гораздо меньше, чем считалось изначально, — объясняют они. — Вода, которая фактически остаётся на поверхности в виде H₂O, составляет максимум несколько процентов».
«В текущем исследовании мы проанализировали, сколько воды в общей сложности содержится в этих субнептунах, — добавляют авторы. — Согласно расчётам, не существует далёких миров с массивными слоями воды, где она составляет около 50 % массы планеты, как считалось ранее. Таким образом, миры с 10–90 % воды крайне маловероятны».
Земля в моделях учёных подтверждает их выводы об объёме воды на поверхности. Возможно, это всё, на что можно рассчитывать в будущих открытиях. Водных миров в указанном диапазоне масс экзопланет, по-видимому, не существует, что делает поиск внеземной жизни ещё более сложной задачей: засечь глобальный океан с расстояния в сотни и тысячи световых лет намного проще, чем отдельное море или озеро.
