На планетах вне Солнечной системы больше воды, чем считалось: что выяснили ученые

Фото: Google Earth

У Земли есть железное ядро, окруженное мантией из силикатных пород, и океаны воды на поверхности. Эта модель используется для исследования планет за пределами Солнечной системы. Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy, считают, что на самом деле экзопланеты намного сложнее, чем предполагалось. И там намного больше воды, чем считалось ранее, пишет Phys.

Многие известные экзопланеты покрыты океанами из горячей магмы, которая еще не остыла, чтобы сформировать твердую мантию из силикатных пород, как у Земли. Вода очень хорошо растворяется в этих океанах из магмы. Железное ядро ​​расположено под расплавленной мантией из силикатов. Так как же распределяется вода между силикатами и железом? Именно это изучали ученые и пришли к интересному выводу.

По словам авторов исследования, для развития железному ядру планету требуется время. Большая часть железа изначально содержится в горячей магме в виде капель. Вода в магме соединяется с железными каплями и опускается в ядро.

Считалось, что подобный процесс происходит на планетах при умеренном давлении, таком, как на Земле. Неизвестно было, что происходит при более высоком давлении внутри более крупных планет.

Как показывают результаты исследования, основанного на известных данных и законах физики, чем больше планета и чем больше ее масса, тем больше воды будет перемещаться в ее ядро. При определенных обстоятельствах железо может поглощать до 70 раз больше воды, чем силикатные породы. Но из-за огромного давления в ядре вода больше не принимает форму молекул H2O, а присутствует в виде водорода и кислорода. По словам ученых, 4 года назад выяснилось, что океаны на поверхности Земли содержат лишь малую часть от общего количества воды на нашей планете.

Результаты исследования имеют важные последствия для понимания данных наблюдений за экзопланетами. Астрономы могут при определенных условиях измерить вес и размер планеты. Они используют эти расчеты для выявления состава другого мира. Если при этом проигнорировать растворимость и распределение воды, объем воды может быть существенно занижен, считают ученые.

Авторы исследования говорят, что на самом деле на планетах вне Солнечной системы гораздо больше воды, чем предполагалось ранее.

Вода, которая опустилась в ядро, остается там навсегда. Но вода, растворенная в мантии, может подниматься на поверхность во время охлаждения мантии. Поэтому, если обнаруживается вода в атмосфере планеты, то, вероятно, ее гораздо больше внутри, говорят авторы.

Данные наблюдений постепенно подтверждают гипотезу ученых. Особенно это важно при определении потенциальной пригодности планеты для жизни. Как известно, вода является одними з важнейших компонентов для появления жизни.

Ученые считают, что даже если на так называемых супереземлях, воды не так много на поверхности, ее много в недрах планет. То есть такие миры могут иметь потенциал для развития обитаемых условий, подобных земным.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ATinform