Астрономы придумали метод обнаружения океанов на экзолунах
Dan Durda
До сих пор поиски воды на экзопланетах были сосредоточены на небесных телах, расположенных на определенном расстоянии от звезды, где вода находится в жидком состоянии. Но даже в Солнечной системе значительная часть воды находится за пределами этой зоны — в подповерхностных океанах спутников газовых гигантов. Теперь исследователи из Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена предложили новую формулу для расчета наличия у экзолун подповерхностных океанов с жидкой водой. О своей работе ученые рассказали в журнале Astronomy & Astrophysics.
В поисках внеземной жизни ученые до сих пор в основном рассматривали планеты земного типа на расстоянии от их родительской звезды, где температура находится между температурой замерзания и температурой кипения воды. Но если мы возьмем в качестве примера нашу собственную Солнечную систему, то гораздо перспективнее в плане наличия жидкой воды выглядят луны газовых гигантов, расположенные за пределами этой зоны.
Так, например, согласно расчетам, Энцелад, Европа и около шести других спутников Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна могут иметь океан с жидкой водой под своей поверхностью. Они все находятся далеко за пределами традиционной обитаемой зоны. Жидкость в их недрах сохраняется не благодаря излучению Солнца, а из-за гравитационного взаимодействия с планетой, которое разогревает их внутреннюю часть.
С момента открытия первых экзолун — спутников экзопланет — ученые озадачились вопросом о том, может ли на них существовать подповерхностный океан. Такие тела обычно каменистые и имеют небольшой размер. Условия под коркой льда, которая неизбежно появляется из-за большого удаления от родительской звезды, вполне могут позволить развиться в них примитивной жизни. Однако до сих пор известно достаточно мало экзолун, а достоверного способа определения наличия в их недрах океанов придумано не было.
Теперь же исследователи из Нидерландского института космических исследований и Университета Гронингена вывели формулу, которая позволяет установить, существует ли в настоящее время подповерхностный океан у экзолуны и насколько он глубок. Для этого исследователи вначале рассчитали поток излучения, падающего на экзолуну от родительской звезды и отраженного от планеты, а также приняли во внимание приливной нагрев недр спутника за счет гравитационного взаимодействия с планетой. Затем ученые рассчитали подповерхностные температуры в зависимости от освещенности и теплопроводности ледяной корки или слоя грунта, который скрывает океан. При этом исследователи игнорировали возможный вулканизм и конвекцию — два явления, которые могут способствовать выходу тепловой энергии наружу.
В результате исследователям удалось найти соотношение между физическими и орбитальными характеристиками экзолуны и глубиной расположения зоны, в которой вода может находиться в жидком состоянии. С помощью своей методики расчета ученые смогли воспроизвести характеристики подповерхностного океана Энцелада, а также спутников Урана — Титании и Оберона. Также модель исследователей предсказала, что Рея — второй по величине спутник Сатурна — не может иметь такого океана. Свою модель ученые планируют использовать для анализа всех экзолун, которые будут открыты в ближайшем будущем.
Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.