Масса и радиус могут помочь идентифицировать такие места, как дом
СТ. ЛУИ - В своем стремлении найти место, похожее на дом, астрономы исследуют новое семейство планет за пределами Солнечной системы - сферы, всего в несколько раз тяжелее Земли. За последние три года исследователи обнаружили пять суперземель, масса которых от пяти до десяти раз превышает массу Земли. С помощью миссий по поиску экзопланет, таких как COROT Европейского космического агентства, запущенного в 2006 году, и Kepler НАСА, запуск которого запланирован на конец этого года, астрономы ожидают найти гораздо больше - и гораздо меньших - суперземель. Но из-за того, что тела слишком малы и тусклы для современных телескопов, у исследователей есть только ограниченная информация - обычно только масса и радиус.
Итак, Диана Валенсия из Гарвардского университета и ее коллеги решили разработать критерии, используя информацию только о массе и радиусе, которые могли бы отличить преимущественно влажную суперземлю от сухой, каменистой. (Хотя большая часть поверхности Земли покрыта тонким слоем воды, по объему Земля считается каменистой планетой). имеет решающее значение, потому что жизнь с большей вероятностью закрепится на скалистых сферах, таких как наша, как предполагает теория. Если бы астрономы могли различать, они могли бы сосредоточить свои первоначальные исследования на планетах, которые, как они знают, являются каменистыми. Но провести различие непросто, отметила Валенсия в Сент-Луисе на апрельском собрании Американского физического общества.
Планеты одной и той же массы могут быть примерно одного размера, даже если они имеют разные смеси ледяного и каменистого материала в ядре, мантии и на поверхности. Несмотря на эту трудность, Валенсия и ее коллеги говорят, что могут грубо отличить океанические планеты от каменистых суперземель - если радиус экзопланеты измерен с точностью лучше 5 процентов, а ее масса - с точностью лучше 10 процентов. Это потому, что для данной массы полностью каменистая планета не может превышать определенного радиуса.
Единственный способ, которым это могло бы быть больше, чем этот максимальный порог, состоит в том, если бы по крайней мере 10 процентов тела были сделаны из воды, а не камня, и это сделало бы тело, по крайней мере, частично океаническим. Теоретик Сара Сигер из Массачусетского технологического института говорит, что ей нравится эта работа, но отмечает, что модели было бы трудно отличить каменистую планету даже с небольшой атмосферой от океанической планеты, если бы астрономы располагали информацией только о массе и радиусе. Валенсия также сообщила о результатах другого исследования, которое указывает на то, что чем больше, тем лучше, когда речь идет о обитаемости каменистых планет. Ее команда обнаружила, что скалистые суперземли с большей вероятностью будут подвергаться активности тектонических плит, чем более легкие.
Более крупный внутренний источник тепла более тяжелой планеты будет легче управлять такой активностью, при которой тонкие пластины материала на поверхности планеты или вблизи нее сталкиваются, образуя горы и перемещая континенты. По словам Валенсии, тектоника плит необходима для жизни, какой мы ее знаем, потому что такая деятельность перерабатывает углекислый газ между горными породами и атмосферой. Переработка углерода действует как термостат, стабилизируя температуру планеты.
Поэтому более тяжелая суперземля с усиленной тектонической активностью плит может предложить даже более благоприятную среду для жизни, чем наша планета, говорит Валенсия.