Возможно, вы помните, изучая типы растущих планет: скалистые планеты, такие как Земля и Марс; газовые гиганты, такие как Юпитер и Сатурн; и ледяные гиганты, такие как Нептун и Уран.
Теперь ученые Смитсоновской астрофизической обсерватории (САО) открыли новый вид: водный мир. Планета, названная GJ1214b, не просто покрыта водой, как наши океаны; большая часть это вода. «GJ1214b не похожа ни на одну планету, о которой мы знаем», - Захори Берта, аспирант САО и ведущий автор статьи, объявляющей об открытии, опубликованной во вторник в «Астрофизическом журнале» . «Огромная часть его массы состоит из воды».
Вопреки тому, что вы можете себе представить, «вода» на GJ1214b сильно отличается от всего, что вы когда-либо видели ». Вода там находится в действительно странных формах, к которым мы не привыкли на Земле», - говорит Берта. «Есть вещества, которые похожи на лед, но при очень высокой температуре, потому что давление настолько высоко, что молекулы сжаты вместе. Существует также сверхтекучее состояние воды, которое более газообразно, чем вода, к которой мы привыкли ».
Если вам трудно представить такой экзотический инопланетный водный мир, вы не одиноки. «Честно говоря, мне тоже очень трудно представить, как это будет на самом деле, - говорит Берта.
Расположенная в направлении Змееносца, планета находится всего в 40 световых годах от Земли, что делает ее близким соседом по сравнению с большинством звезд в нашей галактике. GJ1214b в 2, 7 раза больше диаметра Земли и весит почти в 7 раз больше. Планета тесно вращается вокруг звезды красного карлика каждые 38 часов, и ее средняя температура составляет 450 градусов по Фаренгейту.
Планеты, которые вращаются вокруг звезды так близко, как правило, не содержат воды, говорит Берта, поэтому ученые считают, что у GJ1214b, должно быть, была необычная история. «Он не мог сформироваться так близко, потому что вся вода испарилась бы из-за жары», - говорит он. «Значит, эта планета, вероятно, должна была сформироваться дальше и каким-то образом проникнуть внутрь». Гравитационные взаимодействия с другими планетами, возможно, приблизили водный мир.
Берта и его научный руководитель Дэвид Чарбонно основали планету в 2009 году в рамках проекта MEarth, который использует наземные телескопы в обсерватории Фреда Лоуренса Уиппла на горе Хопкинс в Аризоне для обнаружения обитаемых планет, вращающихся вокруг звезд красных карликов. «В то время у нас было предположение, что это может быть водный мир», - говорит Берта. «Мы могли измерить массу и радиус планеты, поэтому мы знали ее плотность, и плотность была очень низкой - слишком низкой, чтобы ее можно было объяснить большим каменным шаром». Средняя плотность планеты была рассчитана примерно на 2 грамма. на кубический сантиметр, гораздо ближе к плотности воды 1 г / см 3, чем средняя плотность Земли 5, 5 г / см 3 .
Тем не менее, имея лишь ограниченную информацию о планете, команда не могла исключить другие возможности, такие как планета с густой атмосферой водорода и гелия, которая аналогичным образом объясняет низкую среднюю плотность. Но когда исследователи смогли использовать недавно установленную Широкую полевую камеру 3 телескопа Хаббла - особенно смотря на свет от звезды красного карлика, которая прошла сквозь атмосферу GJ1214b перед тем, как направиться к нам, - они смогли исключить такую возможность.
«Если бы там была большая, пухлая водородная оболочка за пределами планеты, мы бы это увидели, но не видим», - говорит Берта. «Похоже, что мы имеем дело с альтернативой - планетой с целой кучей воды и атмосферой, которая в основном состоит из воды, что согласуется с тем, что мы видим из наблюдений Хаббла». Исследовательская группа описывает атмосферу жаркой и парной.
Берта менее взволнована поиском первой планеты нового типа, чем возможностью найти гораздо больше. «Телескоп НАСА« Кеплер »обнаружил несколько планет того же размера, что и эта, но они намного дальше, поэтому их трудно наблюдать более подробно», - говорит он. «Это интересно не потому, что это то, чего мы никогда раньше не видели и никогда больше не увидим, а потому, что это своего рода образец для всего этого».
Он считает, что инвестиции в телескопы и другое оборудование для наблюдения будут приносить большие дивиденды, пока мы продолжаем искать планеты в галактике. «Космический телескоп Джеймса Вебба является преемником НАСА для Хаббла. Это будет здорово, потому что вместо того, чтобы иметь очень грубую картину планет, подобных этим, мы сможем исследовать их более близко », - говорит он.
Берта уверен, что в течение десятилетий астрономы обнаружат меньшую, более прохладную версию GJ1214b, которая теоретически может содержать внеземную жизнь. «Это крутая вещь в астрономии», - говорит он. «Поскольку мы продолжаем создавать лучшие телескопы, мы можем найти все больше и больше».
