Водные миры оказались миражом: новый взгляд на знаменитую экзопланету K2−18b

Надежды на существование колоссальных океанических миров за пределами Солнечной системы не оправдались. Оказывается, планеты типа субнептунов на самом деле содержат гораздо меньше воды, чем предполагалось ранее.

Светлана ЛевченкоАвтор новостей

В апреле 2025 года заголовки мировых СМИ буквально взорвала экзопланета K2−18b, расположенная в 124 световых годах от Земли. Тогда специалисты Кембриджского университета сообщили, что эта планета может быть покрыта глубоким глобальным океаном, кишащим жизнью. Однако новое исследование ученых из Швейцарской высшей технической школы Цюриха показало совершенно иную картину.

«Вода на таких планетах содержится в гораздо более ограниченном количестве, чем мы думали», — отмечает Каролин Дорн, профессор экзопланет в ETH Zurich.

Субнептуны — это планеты размером больше Земли, но меньше Нептуна. В нашей Солнечной системе их нет, но они широко распространены в космосе. До сих пор ученые предполагали, что некоторые из таких планет накопили огромное количество воды во время своего формирования и теперь их поверхности покрыты глубокими глобальными океанами под богатой водородом атмосферой. Такие планеты называли «гисейскими» мирами — от английского слова Hycean, соединения слов hydrogen (водород) и ocean (океан).

Однако новые расчеты показали, что этот сценарий невозможен. Проблема предыдущих исследований заключалась в том, что они игнорировали химическое взаимодействие между атмосферой и недрами планеты. Теперь взаимодействия между внутренней частью планеты и ее атмосферой были учтены.

Астрофизики предполагают, что на ранних этапах своего формирования субнептуны были покрыты океаном раскаленной магмы, над которой висела толстая оболочка газообразного водорода. Именно в это время между атмосферой и расплавленной поверхностью происходили интенсивные химические реакции. В результате большая часть молекул воды разрушалась: атомы водорода и кислорода связывались с металлами и силикатами и уходили в глубины планеты.

Компьютерные симуляции показали, что в результате таких процессов на поверхности планеты остается лишь несколько процентов воды от изначального количества. То есть о гигантских океанах, занимающих не менее 50% поверхности планеты, речь не идет. Гисейские миры попросту не могут существовать в реальности.

Это делает поиск внеземной жизни более сложным, чем надеялись ученые. Условия, благоприятные для жизни с достаточным количеством жидкой воды на поверхности, вероятно, существуют только на меньших планетах, которые можно будет наблюдать только с помощью обсерваторий, превосходящих космический телескоп Джеймса Уэбба.

Любопытно, что Земля в новой картине Вселенной уже не выглядит исключением. По последним оценкам, планеты с запасами воды, сравнимыми с земными, в космосе типичны. И если жизнь где-то возможна, то искать ее стоит, скорее всего, на небольших каменистых планетах, а не на огромных загадочных субнептунах.

Также ученых удивил парадоксальный факт: планеты с наиболее богатыми водой атмосферами — это не те, которые накопили больше всего льда за снеговой линией, а те, которые сформировались внутри нее. На этих планетах вода образовалась химически, когда водород в атмосфере реагировал с кислородом из силикатов в магматическом океане.

Эти выводы важны и для будущих исследований: они меняют подход к интерпретации атмосфер экзопланет и помогают лучше понять, как формируются планетные системы. Как отмечает соавтор работы Аарон Верлен, именно баланс взаимодействия атмосферы и магмы, а не запасы льда, играет решающую роль в том, сколько воды сохранится на планете.

Ранее в поисках двойников Нептуна астрономы наткнулись на необычную планетную систему.

• космос

Поделиться