Вчені з’ясували, що поза зоряними системами можуть існувати планети з умовами для життя

Нове дослідження, прийняте до публікації в Month­ly Notices of the Roy­al Astro­nom­i­cal Soci­ety і доступне як препринт на arX­iv, показує: супутники планет-вигнанців можуть утримувати рідку воду на поверхні навіть без зорі поруч. Автори на чолі з Девідом Дальбюддінгом з Lud­wig Max­i­m­il­ian Uni­ver­si­ty of Munich зазначають, що кількість таких планет може бути співмірною з кількістю зір у Чумацькому Шляху, а частина з них потенційно має великі супутники, навіть розміром із Землю.

Ключовим механізмом названо припливне нагрівання: сили тяжіння здатні підігрівати надра супутника без участі зорі, як це відбувається з підповерхневими океанами Енцелада й Європи або вулканізмом Іо. У Сонячній системі рідка вода зберігається під товстим шаром льоду, але дослідники припускають, що за певних умов вона може бути й на поверхні.

Попередні моделі пропонували утримувати тепло за допомогою атмосфери з вуглекислого газу, проте високий тиск CO2 призводить до його конденсації й «колапсу» атмосфери. Як альтернативу автори розглянули водень: він не переходить у рідкий стан за звичайних умов і може створювати парниковий ефект через процес col­li­sion-induced absorp­tion, коли молекули H2 під час зіткнень починають поглинати інфрачервоне випромінювання.

Блукаюча планета з пов’язаним з нею екзомісяцем. Джерело: Tom­ma­so Gras­si / LMU

Симуляції показали, що за тиску атмосфери близько 1 бар рідка вода могла б існувати на поверхні супутника до 95 мільйонів років. Якщо атмосфера у 100 разів товстіша за земну, цей період може сягати 4,3 мільярда років — співмірно з віком Землі. Це означає, що такі світи здатні підтримувати стабільні умови протягом геологічних масштабів часу.

Дослідники також відзначають, що еліптична орбіта супутника навколо планети може створювати глобальні припливи й цикли «мокро/сухо», які сприяють утворенню РНК. Хоча планету-вигнанця з супутником ще не вдалося безпосередньо виявити, робота відкриває новий сценарій для пошуку середовищ, де може виникати життя поза межами зоряних систем.