Астрономы установили, что существование жидкой воды на экзопланетах у красных карликов зависит от приливных сил звезд. Две трети экзопланет, расположенных в «зоне обитаемости» у красных карликов, слишком сильно нагреваются из-за приливного разогрева, поэтому вода в жидком состоянии на них существовать не может. Однако оставшаяся треть таких экзопланет подобного давления не испытывает, поэтому на них гипотетически может быть жидкая вода и подходящие для появления жизни условия. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Звезды размером с Солнце — относительная редкость среди космических тел Млечного Пути. Гораздо больше в нашей Галактике красных карликов — сравнительно холодных и маленьких звезд. Планеты, вращающиеся вокруг таких звезд, должны быть намного ближе к светилу, чем Земля, чтобы на них могла существовать вода в жидком состоянии. Ученые полагают, что «зона обитаемости» — условная область вокруг звезды, температура которой позволяет существовать жидкой воде — у красных карликов находится на таком же расстоянии, на которое от Солнца удален Меркурий.
Следовательно, потенциально пригодные для жизни планеты в системах с красными карликами должны быть расположены совсем рядом со звездой. Однако такая близость приводит к тому, что на экзопланету начинает действовать явление, известное как приливной разогрев. Чем более эллиптична орбита планеты, тем сильнее различается воздействие приливных сил. Из-за этого планета деформируется, поэтому в недрах возникает внутреннее трение. Оно нагревает сперва внутреннюю часть планеты, а затем и поверхность. Следовательно, из-за приливного разогрева на многих планетах в «зонах обитаемости» у красных карликов температура может быть слишком высокой для существования воды в жидком состоянии.
Теперь ученые детальнее проанализировали, какие экзопланеты больше подвержены приливному разогреву. В ходе работы астрономы использовали выборку из 163 планет, расположенных в «зоне обитаемости» у красных карликов. Все они вращаются вокруг звезд-карликов в 101 системе и были обнаружены космической обсерваторией NASA Kepler. Исследование опиралось также на новые данные телескопа Gaia, который измерил расстояние до звезд. С помощью этой информации астрономы изучили орбиты планет. Так как эллиптичность орбиты напрямую влияет на силу приливного разогрева, то данные об орбите могут рассказать о температуре поверхности.
Анализ данных показал, что если несколько планет «привязаны» к одной звезде, то они обладают круговыми орбитами. Если же от звезды зависит только одна планета, то орбита сохраняет эллипсоидную форму. У двух третей планет из выборки орбиты обладают именно формой эллипса. Как следствие, они могут быть буквально «поджарены» под воздействием приливных сил. При этом остаются сотни миллионов планет Млечного Пути, движение которых вокруг красных карликов происходит по круглой траектории. Соответственно, эти экзопланеты могут содержать жидкую воду и быть пригодными для жизни.
По словам руководителей исследования, открытие может быть полезно для дальнейшего изучения планет нашей Галактики. Оно проливает свет на природу экзопланет, вращающихся около красных карликов, и дает надежду на то, что жизнь существует и за пределами Солнечной системы.
Автор: Анастасия Косановская.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
