Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Учитывающая приливные силы модель поможет найти океаны на экзолунах

Nick Oberg

Астрономы предложили новую модель для определения возможности существования жидкого подповерхностного океана на ледяных экзолунах. В статье, опубликованной в Astronomy & Astrophysics, исследователи предлагают учитывать не только поток тепла, исходящий от материнской звезды, но и влияние приливных сил планеты и массу самой экзолуны. Свою модель исследователи проверили на спутниках газовых гигантов Солнечной системы, а также построили предсказания для Реи — второй по величине луны Сатурна.

Экзолуны вызывают у исследователей интерес, так как на них гипотетически возможна жизнь, даже если сама планета для нее совсем непригодна. Например, в Солнечной системе на некоторых спутниках Юпитера и Сатурна предположительно существуют жидкие подповерхностные океаны, которые защищены от космической радиации и астероидов толстым слоем льда и могут быть достаточно теплыми, чтобы там существовали примитивные организмы. И хотя астрономам сегодня достоверно не известно ни одной экзолуны, что отчасти объясняется сложностью в поимке сигналов от столь маленьких небесных тел, существует несколько кандидатов, которые могут оказаться спутниками далеких планет. 

Астрономы под руководством Йеспер Туа (Jesper Tjoa) из Университета Гронингена создали модель, которая позволяет определить, при каких условиях на экзолуне сможет существовать подповерхностный океан. В ней исследователи учли не только близость спутника к материнской звезде, но и множество других факторов, включая массу планеты, отраженное от ее поверхности излучение, расстояние до планеты и силу воздействия приливных сил. Всего в общей сложности ученые выделили восемь наиболее важных параметров, с помощью которых они попытались определить, будет ли существовать на экзолуне океан, и если да, то на какой глубине.

Модель проверили на нескольких ледяных лунах Солнечной системы: Энцеладе, Рее, Титании и Обероне. Согласно модели, на Энцеладе, шестом по размеру спутнике Сатурна, должен существовать океан на глубине 3,6 километра, что расходится с обычными оценками в 10-30 километров. Однако исследователи отмечают, что их модель предполагает, что экзолуна будет сферически симметрична, а также не учитывает криовулканическую активность, что влияет на конечный результат. В случае с Титанией и Обероном океан будет расположен намного глубже, примерно на уровне 150 километров под поверхностью, а вот Рея оказалась слишком мала и далека Сатурна, чтобы на ней существовали скрытые водные массы.

Астрономы надеются, что в будущем с помощью их модели можно будет оценивать вероятность существования океанов на экзолунах. При этом они надеются дополнить свою модель путем лучшего изучения поведения теплопроводности льда в условиях вакуума и других важных свойств экзолун, а также сравнением предсказаний с эмпирическими данными.

Кандидат в первые потенциальные экзолуны был открыт еще летом 2017 года. Он вращается вокруг планеты Kepler-1625 b примерно в 4000 световых годах от Земли. Однако несколько лет спустя астрономы из Гарварда усомнились в его существовании. Когда они попытались воспроизвести работу своих коллег, им это не удалось, причем никто не смог объяснить, с чем связана разница в результатах.

Кристина Уласович

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.