Суровая реальность: почему субнептуны не будут богатыми водой экзопланетами
В апреле 2025 года научный мир замер в ожидании сенсации: данные по экзопланете K2-18b, вращающейся вокруг карликовой звезды в 124 световых годах от нас, намекали на существование первого известного человечеству мира-океана, на котором возможна жизнь под богатой водородом атмосферой. Эта захватывающая перспектива будоражила умы и сулила переворот в поисках внеземной жизни. Однако новое исследование, вышедшее из-под пера международной команды астрофизиков, вносит суровые коррективы в эти оптимистичные прогнозы, рисуя гораздо более сухую и безжизненную картину.
Согласно работе, опубликованной в The Astrophysical Journal Letters под руководством Швейцарской высшей технической школы Цюриха, так называемые суб-нептуны, к классу которых относится K2-18b, вряд ли являются мирами, где преобладает вода.
Исследователи пришли к выводу, что количество воды на таких планетах гораздо более ограничено, чем считалось ранее, а условия там далеки от благоприятных для жизни. Ключевым упущением прошлых моделей было игнорирование сложных химических процессов, происходящих между атмосферой и недрами планеты.
Ученые смоделировали эволюцию подобных планет, которые в прошлом были покрыты глубокими магматическими океанами. Их расчеты показывают, что в ходе химического взаимодействия между атмосферной оболочкой и расплавленными силикатами большая часть молекул воды (H₂O) разрушается.
Водород и кислород связываются с металлическими соединениями и «поглощаются» ядром планеты. В результате на поверхности остается лишь несколько процентов воды от первоначального объема, что делает маловероятным существование глобальных океанов глубиной в десятки километров.
Это открытие существенно усложняет поиск внеземной жизни, так как благоприятные условия, вероятно, существуют лишь на меньших по размеру планетах, напоминающих Землю. Что еще более удивительно, наша собственная планета в свете новых данных не выглядит исключением.
Исследователи отмечают, что Земля, по содержанию воды, может быть довольно типичной планетой, а не уникальным случаем. Парадоксальным образом, самые «водные» атмосферы, согласно модели, могут быть не у планет, сформировавшихся изо льда за снеговой линией, а у тех, что родились ближе к звезде, где вода образуется химическим путем в результате реакций в магме.
Это фундаментальное исследование ставит под сомнение прежние теории формирования планет и будет иметь далеко идущие последствия для интерпретации данных с новейших телескопов. Оно не закрывает, но переносит поиски обитаемых миров с гигантских «планет-океанов» на более скромные по размеру, каменистые планеты.