Луните на измамни планети биха могли да имат вода и живот

Луни на измамни екзопланети: голяма синкава планета с тъмни ленти и по -малка кафеникава луна срещу звездното поле.

Концепцията на художника за гигантска свободно плаваща планета с Луната с размерите на Земята. Ново проучване показва, че някои такива луни биха могли да задържат достатъчно топлина и вода, за да поддържат живота, дори когато нейната планета е необвързана с никакво слънце. Изображение чрез Tommaso Grassi/наука.


В нашата слънчева система има много вода. Освен Земята, учените са открили доказателства за подземни езера на Марс и нарастващ брой подземни океани на малки ледени луни във външната Слънчева система. Следователно изглежда разумно, че водата може да съществува на планети и луни в други слънчеви системи. Но какво да кажемизмамни планети, свободно плаващи светове, които не обикалят около звезда? Проучване от юни 2021 г. от астрофизици от Университета на Лудвиг-Максимилианс Мюнхен в Германия се фокусира върху възможността затечна вода на екзолуниот измамни планети. Интригуващите резултати показват, че луните на планетите -измамници наистина трябва да могат да притежават атмосфера и да задържат течна вода.

Theрецензиран Международно списание за астробиология публикуванитова проучване на 8 юни 2021 г.


Милиарди свободно плаващи планети

Може да звучи странно планетите да съществуват отделно от звездите. Но астрономите са открили много от тези измамни планети през последните няколко години. Астрономиоценкатрябва да има поне толкова свободно плаващи планети, колкото звезди в Млечния път (над 100 милиарда), а вероятно и повече. Те се носят свободно през космоса, без да бъдат обвързани от гравитацията на местна звезда. И някои от тях трябва да имат луни. Документът заявява:

Свободно плаваща планета ... е обект с планетарна маса, който обикаля около масивен обект без звезди (например кафяво джудже) или окологалактически център. Наличието на екзолуни, обикалящи около свободно плаващи планети, е теоретично предсказано от няколко модела.

Изглед на разрез, показващ дебел воден слой, ледена кора и гейзери на Луната около Юпитер.

Концепцията на художника показва разрез на луната на Юпитер Европа, една от поне няколко ледени луни, които имат подпочвени водни океани. Според ново проучване луните на планетите, които свободно плават в космоса без слънце, също могат да имат вода, дори на повърхностите си. Изображение чрез НАСА/ JPL-Caltech/Space.com.

Течна вода върху луните на измамни планети?

Може ли някоя от тези луни да има вода на повърхността си или вътре? Изглежда така, според новия вестник:


При специфични условия тези луни са в състояние да задържат атмосфера, способна да осигури дългосрочна термична стабилност на течната вода на тяхната повърхност.

Откриваме, че при специфични условия и приемайки стабилни орбитални параметри с течение на времето, течна вода може да се образува на повърхността на екзолуната.

Крайното количество вода за екзолун с маса на Земята е по-малко от количеството вода в земните океани, но достатъчно, за да приеме потенциалното развитие на първичния живот. Времевата скала на химичното равновесие се контролира от космическите лъчи, основнитейонизацияводач в нашия модел на атмосферата на екзолуна.

Усмихната жена с тъмна шапка и тениска.

Барбара Ерколано от университета Лудвиг-Максимилианс Мюнхен е един от ръководителите на новото изследване, използващ нов компютърен модел, за да определи дали екзолуните, обикалящи около свободно плаващи планети, могат да поддържат вода и дори живот. Изображение чрезIMPRS.


Достатъчно вода за цял живот

В това проучване,Барбара Херкуланум,Томасо Грасии техните колеги използваха компютър, за да моделират атмосферата на екзолуна, обикаляща около свободно плаваща планета. Въпреки че резултатите показват, че Луната вероятно ще има 10 000 пъти по -малко вода, отколкото в земните океани, тя все пак ще притежава 100 пъти повече вода, отколкото в земната атмосфера. Това е повече от достатъчно, за да поддържа някои форми на живот.

Гигантски планети с гигантски луни

В изследването компютърният модел симулира луна с размерите на Земята, обикаляща около свободно плаваща планета с размер на Юпитер. Най -голямата луна, за която знаем, еГанимед, Най -големият спътник на Юпитер, който е с около 26% по -голям от Меркурий. Голямата луна с размери на Земята в симулацията обаче може да не е чак толкова разтягане.Предварителни доказателствасъществува за гигантска луна, обикаляща около планетатаKepler-1625b, 8 000светлинни годинив посока на нашето съзвездиеЛебедът Лебед. В този случай евентуалната Луна е с размерите на Нептун и планетата е няколко пъти по -голяма от Юпитер.

Гигантска облачна планета с голяма синкава луна и слънце на заден план.

Досега е открит един възможен голям екзолун (но все още не е потвърден), Kepler-1625b, което е 8000светлинни годинидалеч в съзвездиетоЛебедът Лебед. Възможната луна в концепцията на този художник е с размерите на Нептун и планетата е няколко пъти по -голяма от Юпитер. Изображение чрезHubbleSite.

Космически лъчи вместо слънчева светлина

Един очевиден въпрос е: как би могла планетарна система без слънце да поддържа живота? Растенията на Земята се нуждаят от слънчева светлинафотосинтеза, и почти целият друг живот зависи от растенията. В компютърния модел изследователите установиха, чекосмически лъчиможе да замести слънчевата светлина, за да преобразува молекулярния водород и въглеродния диоксид във вода и други продукти.


Theприливни силиупражнявана от планетата на нейната луна може да осигури топлина, точно както гигантските планети в нашата Слънчева система правят с ледените си луни. Ако в атмосферата на Луната имаше достатъчно въглероден диоксид, най -малко 90%,парников ефектще запази достатъчно от тази топлина, за да поддържа течността на водата и да направи живота възможен. Както е обобщено в статията:

Открихме, че екзолун, обикалящ около свободно плаваща планета, осигурява среда, която би могла да поддържа течна вода на повърхността й, ако оптичната дебелина на атмосферата е относително голяма и орбиталните параметри произвеждат достатъчно приливно нагряване, за да повишат температурата над точката на топене на вода.

Идеята за вода и живот в светове, които не обикалят около звезди, може да изглежда като научна фантастика. Но ако тези изследователи са прави, в крайна сметка може да не е чак толкова пресилено. Екзолуните все още са трудни за откриване, но това ще се промени през следващите години. Какво ще открият астрономите?

В крайна сметка: Ново проучване на учени от Университета на Лудвиг-Максимилианс Мюнхен в Германия казва, че може да има достатъчно топлина и течна вода в луните на планети-измамници-свободно плаващи светове без слънца-за поддържане на живота. Космическите лъчи, вместо пряката слънчева светлина, могат да стимулират процеси като фотосинтеза.

Източник: Наличие на вода на екзолуни, обикалящи около свободно плаващи планети: казус

Чрез LMU