Астрофизики из Университета Берна (Швейцария) провели компьютерное моделирование формирования планет, вращающихся в обитаемых зонах маломассивных звезд, таких как Проксима Центавра. Симуляция показала, что эти планеты, скорее всего, будут иметь схожий с Землей размер и содержать большое количество воды.
В августе 2016 года объявление об открытии экзопланеты Proxima b в обитаемой зоне Проксима Центавра разожгло воображение экспертов и широкой общественности. Это открытие вместе с обнаружением в мае 2016 года подобной планеты на орбите еще менее массивной звезды TRAPPIST-1 убедило астрономов, что такие красные карлики могут быть хозяевами большого количества планет земного типа.
Как могут выглядеть эти миры? Из чего они состоят? Янн Алиберт и Вилли Бенц провели первое компьютерное моделирование формирования экзопланет на орбите звезд в 10 раз менее массивных, чем Солнце.
«Нашей модели удалось воспроизвести планеты, которые подобны недавно обнаруженным с точки зрения массы и периода. Интересно, что мы обнаружили, что эти планеты находятся на низких орбитах своих звезд малых размеров. Как правило, радиус планет колеблется в диапазоне от 0,5 до 1,5 радиусов Земли, а чаще всего полностью соответствует радиусу нашей планеты. Если мы правы, будущие исследования это покажут», – говорит Янн Алиберт о результатах моделирования в сообщении, принятом к публикации в журнале Astronomy and Astrophysics.
Приступив к расчетам, ученые рассмотрели несколько тысяч теоретических одинаковых маломассивных звезд и протопланетных дисков пыли и газа вокруг них. Алиберт и Бенц предположили, что изначально в каждом диске существовало по 10 планетарных эмбрионов с начальной массой, соответствующей Луне. Далее компьютерная модель рассчитала, как эти беспорядочно расположенные эмбрионы росли и мигрировали, как образование планет зависело от структуры и эволюции протопланетных дисков.
Кроме того, астрофизики определили содержание воды в составе планет, вращающихся в обитаемой зоне красных карликов. Они обнаружили, что около 90% планет более чем на 10% состоят из воды. Для сравнения, массовая доля воды на Земле составляет лишь 0,02%. Ситуация может быть еще более экстремальной, если протопланетные диски, в которых эти планеты образовались, существуют дольше, чем предполагалось в моделях. В любом случае, эти планеты будут покрыты очень глубоким океаном, на дне которого из-за огромного давления вода находится в состоянии льда.
Вода необходима для жизни, какой мы ее знаем. Так может эти планеты пригодны для существования? «В то время как жидкая вода, как правило, считается необходимым компонентом, слишком много хорошего может оказаться плохим», – считает Вилли Бенц. В предыдущих исследованиях швейцарские ученые показали, что слишком большое количество воды может предотвратить регулирование температуры поверхности и дестабилизировать обстановку.
Арина Васильева
Редактор-переводчик
