Астрономы обнаружили экзопланету более чем в два раза превышает размер Земли, чтобы быть потенциально обитаемой, открывая поиска жизни на планетах значительно больше, чем у Земли, но меньше Нептуна.
Команда из Кембриджского университета использовали массу, радиус и атмосферные данные экзопланеты К2-18б и определил, что это возможно для планеты для размещения жидкой воды в жилых условиях под своей богатой водородом атмосфере. Результаты представлены в год.
Экзопланета К2-18б, 124 световых лет от нас, в 2,6 раза радиус-8,6 раз превышает массу Земли, и вращается вокруг своей звезды в пределах обитаемой зоны, где температуры могли позволить жидкой воде существовать. Планета была предметом широкого освещения в СМИ осенью 2019 года, как две разные команды сообщили, обнаружение водяного пара в богатой водородом атмосфере. Однако масштабы атмосферу и условия интерьера под оставалась неизвестной.
«Водяной пар был обнаружен в атмосфере нескольких экзопланет, но, даже если планета находится в обитаемой зоне, это не означает, что есть обитаемые условия на поверхности», — сказал доктор Никку Мадхусудхан из Кембриджского института астрономии, который возглавил новое исследование. «Для установления перспективы обитаемости, важно получить единое понимание внутренних и атмосферных условий на планете-в частности, есть ли жидкая вода может существовать в нижних слоях атмосферы.»
Учитывая большой размер из-К2-18б, было высказано предположение, что это будет больше похоже на уменьшенную версию Нептуна, чем больше Земли. ‘Мини-Нептун’, как ожидается, окажет значительное водорода «конверт», окружающий слой воды под высоким давлением, с внутренним сердечником из камня и железа. Если конверт водорода слишком толстые, температуру и давление на поверхности слоя воды под ними будет слишком велика, чтобы поддерживать жизнь.
Теперь, Мадхусудхан и его команда показали, что несмотря на размер К2-18б, ее оболочка водорода не обязательно слишком густой и слой воды может иметь правильные условия для поддержания жизни. Они использовали существующие наблюдений за атмосферой, а также масса и радиус, чтобы определить состав и структуру атмосферы и интерьера с помощью детальных численных моделей и статистических методов для объяснения данных.
Исследователи подтвердили атмосферы, обогащенной водородом со значительным количеством водяного пара. Они также обнаружили, что уровни других химических веществ, таких как метан и аммиак были ниже, чем ожидалось для такой атмосферы. Являются ли эти уровни можно отнести к биологических процессов, еще предстоит выяснить.
Затем команда использовала атмосферном свойства в качестве граничных условий для моделей планетарных недр. Они исследовали широкий спектр моделей, которые могли бы объяснить атмосферных свойств, а также массы и радиуса планеты. Это позволило им получить диапазон возможных условий в интерьере, в том числе конверт водорода и температурах и давлениях в слое воды.
«Мы хотели знать толщину водорода конверт … как глубоко водорода идет»,-сказал соавтор исследования Мэтью Никсон, аспирант Института астрономии. «Пока это вопрос с несколькими решениями, мы показали, что вам не нужно много водорода, чтобы объяснить все наблюдения вместе».
Исследователи обнаружили, что максимальная протяженность огибающей водорода разрешено данных составляет около 6% от массы планеты, хотя большинство решений требуют гораздо меньше. Минимальное количество водорода составляет около одной миллионной массы, похожие на массовая доля атмосферы Земли. В частности, ряд сценариев позволяют мировой океан, с жидкой водой под атмосферу при давлениях и температурах, аналогичных тем, которые содержатся в земных океанах.
Это исследование открывает поиск на обитаемые условия и био-подписей, находящейся за пределами Солнечной системы экзопланет, которые значительно больше, чем земли, за землеподобных экзопланет. Кроме того, у планет, таких как K2-18б более доступны для наблюдений атмосферного с нынешними и будущими обсервационный зал. Ограничения атмосферном полученных в данном исследовании, могут быть уточнены с помощью будущих наблюдений с крупных объектов, таких как предстоящий космический телескоп «Джеймс Уэбб».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!