Пора в космос: Пригодную для жизни человека экзопланету K2-18b нашли астрономы

Астрономы проанализировали все доступные параметры экзопланеты K2-18b, включая строение и состав ее атмосферы, и пришли к выводу, что на планете могут быть все условия для существования жизни земного типа. Результаты исследования опубликованы в журнале Astrophysical Journal Letters.
В 2015 году на орбите звезды красного карлика K2-18 в созвездии Льва на расстоянии около 124 световых лет от Земли была обнаружена планета K2-18b с радиусом в 2,6 раза больше, и с массой в 8,6 раз больше, чем у Земли. В 2019 году результаты анализа данных космических телескопов "Кеплер", "Спитцер" и "Хаббл" показали, что в атмосфере планеты присутствует значительное количество водяного пара. Это стало первым открытием экзопланеты с водной атмосферой, находящейся в зоне обитаемости, а также первой экзопланетой, на которой теоретически могла бы существовать жизнь земного типа.

"Водяной пар был обнаружен в атмосфере целого ряда экзопланет, но даже если планета находится в обитаемой зоне, это не обязательно означает, что на поверхности существуют пригодные для жизни условия, — приводятся в пресс-релизе университета слова руководителя исследования Никку Мадхусудхан (Nikku Madhusudhan). — Чтобы определить перспективы обитаемости, важно получить единое понимание внутренних и атмосферных условий на планете, в частности, может ли существовать на поверхности жидкая вода".
Учитывая большой размер K2-18b, ранее предполагалось, что планета будет больше похожа на уменьшенную версию Нептуна, чем на увеличенную версию Земли. Ученые считали, что под толстой водородной атмосферной оболочкой этого мининептуна будет находиться слой воды под высоким давлением, а еще ниже — ядро, состоящее из камня и железа. Если водородная оболочка окажется очень толстой, температура и давление на поверхности слоя воды будут слишком велики, чтобы в нем поддерживалась жизнь.
Авторы использовали свойства атмосферы в качестве граничных условий для создания широкого спектра моделей, которые могли бы объяснить данные наблюдений. В результате ими были вычислены диапазоны таких важнейших для оценки обитаемости параметров, как насыщенность атмосферы водородом, ее температуры и давления в водном слое.

Оказалось, что, несмотря на размер K2-18b, его водородная оболочка не обязательно должна быть очень толстой, и водный слой может иметь подходящие условия для поддержания жизни.
Исследователи подтвердили, что атмосфера экзопланеты богата водородом и содержит значительное количество водяного пара. Они также обнаружили, что уровни метана и аммиака оказались ниже, чем ожидалось для такого состава и давления атмосферы. Авторы не уверены, что этот факт можно однозначно связывать с биологическими процессами, происходящими на K2-18b.
По данным моделирования, атмосфера составляет не более 6 процентов от общей массы планеты, а скорее всего, гораздо меньше. Минимальное содержание водорода в ней может опускаться до одной миллионной доли процента, что аналогично содержанию в атмосфере Земли. Также вполне "земными" могут быть температуры и давления на поверхности водного океана, покрывающего K2-18b.

Полученные результаты открывают для астрономов новые возможности поиска потенциально обитаемых миров среди большой группы экзопланет, значительно больших по размеру, чем Земля, но меньших, чем Нептун.
Авторы рассчитывают, что атмосферные параметры, полученные ими в данном исследовании, будут уточнены с помощью будущих наблюдений, в частности, с помощью космического телескопа Джеймса Вебба, оборудованного приборами для определения состава атмосфер экзопланет, который должен быть запущен в 2021 году.