Экзопланета K2-18b действительно суперземля, пригодная для жизни?

Москва, 17:37, 15 Сен 2019, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Концепция художника K2-18b, а также другая планета в этой системе, K2-18c, с родительской звездой, красным карликом, на заднем плане.

На прошлой неделе ученые объявили о водяном паре в атмосфере далекой суперземли. Но даже после объявления об этом многие ученые предупреждают, что планета — K2-18b — вероятно, меньше похожа на суперземлю и больше похожа на мини-Нептун.

Впервые водяной пар был обнаружен в атмосфере потенциально обитаемой экзопланеты. Как и следовало ожидать, обнаружение привлекло большое внимание средств массовой информации. Но, оказывается, что история может быть не совсем такой, как впервые сообщалось, и в некоторой степени была неправильно охарактеризована.

Обнаружение было изложено в двух разных статьях: первая опубликована на arXiv 10 сентября 2019 г., а вторая — в рецензируемом журнале Nature Astronomy 11 сентября 2019 г.

В документах подробно описывается обнаружение водяного пара в атмосфере K2-18b, экзопланеты в обитаемой зоне ее звезды, где температура может позволить существование жидкой воды, в 110 световых годах от Земли. Это верно, что впервые водяной пар был обнаружен в атмосфере меньшей экзопланеты (не газового гиганта) в обитаемой зоне его звезды, но вскоре после объявления, многие ученые-планетологи подвергли критике то, как открытие было освещено в СМИ и социальных сетях.

Само обнаружение водяного пара подтверждается, но существует много споров о том, что это за планета K2-18b и насколько она пригодна для жизни (или нет).

Еще одна художественная концепция суперземли K2-18b. Ученые обнаружили водяной пар в его атмосфере, но обитаема ли она? Большинство ученых говорят, что это маловероятно.

Некоторые ученые называют эту планету суперземлей. Суперземля больше Земли, но меньше Нептуна — как правило, примерно в два раза больше Земли — и многие из них уже открыты. Считается, что большинство из них скалистые, как Земля, но есть точка перехода — примерно в 1,6-2 раза больше радиуса Земли — где планета может стать мини-газовым гигантом или мини-Нептуном, как их обычно называют. Они больше, чем суперземли, но все же меньше Нептуна. Большинство ученых сейчас считают, что K2-18b — это мини-Нептун, а не суперземля, с глубокой атмосферой водорода и / или гелия и, возможно, вообще без твердой поверхности.

Радиус K2-18b примерно в 2,7 раза больше радиуса Земли, а масса примерно в девять раз больше, чем у Земли.

Исследование 2017 года высказало предположение, что K2-18b может быть либо большой и скалистой, либо покрытой водой или льдом. Но это исследование не учитывало атмосферные ограничения, а только массу и радиус.

Так что насчет обитаемости? Поскольку большинство ученых считают планету мини-Нептуном, это значительно снижает шансы. Водяной пар сам по себе, или даже дождь (который все еще считается возможным в атмосфере этой планеты), это замечательно, но жизнь, как мы знаем, требует каменистой поверхности — внутреннего пространства для химических питательных веществ и водоемов с жидкой водой. Действительно, могут существовать планеты с формами жизни только в газовой атмосфере, но, по крайней мере, для земной жизни K2-18b кажется неподходящей для этого.

Земля, супер-Земля и мини-Нептун, показывающие глубину водных и газовых оболочек.

Было много споров о том, является ли K2-18b суперземлей или мини-Нептуном. Большинство ученых теперь согласны с тем, что это мини-Нептун, что делает обитаемость гораздо менее вероятной.

Поиск доказательств наличия водяного пара на отдаленной экзопланете в обитаемой зоне его звезды является захватывающим, но сам по себе он не является доказательством пригодности для жизни. Есть много факторов, которые необходимо учитывать, в том числе состав планеты и ее атмосферы.

Тем не менее, K2-18b является самой маленькой экзопланетой, на которой до сих пор обнаружено наличие водяного пара в атмосфере, что является хорошим признаком: оно поддерживает утверждение ученых о том, что будут найдены даже более мелкие планеты с водяным паром и жидкой водой, миры, которые больше похожи на Землю с точки зрения как размера, так и состава.

Предстоящие космические телескопы, такие как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), смогут изучать атмосферы планет, подобных этой, и меньшей, более подробно, чем когда-либо прежде, и даже искать биосигнатуры, которые могут быть свидетельством жизни.

Итог: экзопланета K2-18b имеет водяной пар в своей атмосфере, но сама планета, вероятно, очень непохожа на Землю.