Обитаемые луны могут встречаться чаще обитаемых планет

Астрономы провели "перепись" планет с потенциально обитаемыми спутниками, обнаруженных орбитальным телескопом Kepler. Всего они нашли 121 экзопланету, которая может иметь такие луны, и определили их характеристики, важные для будущих наблюдений.

Результат изложен в препринте научной статьи, размещённом на сайте arXiv.org. Ведущий автор работы – студентка Мишель Хилл (Michelle Hill) из Университета Южного Квинсленда в Австралии.

Человечество появилось на Земле и братьев по разуму в первую очередь ожидает найти на похожих планетах, скалистых и относительно маленьких. Газовые гиганты с их огромной гравитацией, отсутствием твёрдой поверхности и дефицитом необходимых для жизни химических элементов кажутся совсем не подходящим местом для обитания живых организмов.

Но у крупных планет бывают немаленькие спутники. И даже в Солнечной системе некоторые из них, по мнению специалистов, могут иметь собственную биосферу. Это прежде всего Титан , Энцелад и Европа, имеющие океаны жидкой воды под ледяной коркой.

И это притом, что ни одно из перечисленных тел не находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от Солнца, чтобы живительная влага могла устойчиво существовать на их поверхности. Но так сложилось в нашей планетной системе, а в других всё может быть иначе.

Более того, на экзолуне (спутнике экзопланеты) условия могут быть ещё благоприятнее, чем на скалистой планете. Ведь её будут согревать не только лучи, приходящие напрямую от звезды, но и отражённые огромным "хозяином". А мощное магнитное поле гиганта прикроет атмосферу обитаемой луны от губительного воздействия звёздного ветра. (Напомним, кстати, что во многом именно из-за отсутствия магнитного щита Марс пришёл к своему нынешнему "плачевному" состоянию.)

"В настоящее время в нашей Солнечной системе известно 175 спутников, обращающихся вокруг восьми планет. Хотя большинство этих спутников обращаются вокруг Сатурна и Юпитера, находящихся за пределами зоны обитаемости Солнца, в других системах это может быть не так, – объясняет руководитель исследовательской группы астрофизик Стивен Кейн (Stephen Kane), также из Университета Южного Квинсленда. – Включение скалистых экзолун в [сферу] наших поисков жизни в космосе значительно расширит круг мест, в которых мы можем искать".

Вдохновившись такой идеей, авторы приступили к систематическому поиску подходящих миров среди обнаруженных "Кеплером". Их интересовали планеты с радиусами от 3 до 25 земных, расположенные в зонах обитаемости звёзд, по спектральному классу близких к Солнцу. При этом исследователи не делали различий между экзопланетами, существование которых уже подтверждено наблюдениями на других инструментах, и так называемыми кандидатами, которые ещё ожидают подобной проверки.

Выяснилось, что по данным "Кеплера" такие миры есть у (6,5±1,9)% светил класса G, к которому принадлежит и наше собственное, а также у (11,5±3,1)% звёзд класса K и у (6±6)% – класса M. Всего исследователи выявили 121 подходящую планету.

Сравнив эти цифры с результатами предшественников относительно распространённости миров земного типа, исследователи пришли к интересному выводу. Если на каждую такую планету в среднем приходится больше одной большой луны, то их число становится сопоставимо с количеством землеподобных экзопланет и может даже превышать его. А значит, это ещё вопрос, где нужно в первую очередь искать братьев по разуму.

Ввиду такой заманчивой перспективы авторы весьма основательно подошли к описанию своих "находок". Для каждого из этих миров была вычислена масса (исходя из радиуса, известного по наблюдениям "Кеплера", и общепринятых моделей внутреннего строения планет). Зная массу, учёные высчитывали максимальное расстояние, на котором планета способна удержать спутник. После этого астрономы решали, смогут ли будущие большие телескопы различить в этой парочке два отдельных объекта или они сольются для них в один.

"Теперь, когда мы создали базу данных известных планет-гигантов в зонах обитаемости их звёзд, будут проведены наблюдения за лучшими кандидатами на наличие потенциальных экзолун, чтобы лучше изучить ожидаемые свойства экзолун. Наши последующие исследования помогут собрать информацию о том, каким должно быть устройство будущих телескопов, чтобы мы могли обнаружить эти луны, изучить их свойства и искать у них признаки жизни", – делится планами Хилл.

Напомним, что пока ни для одной экзопланеты существование спутника надёжно не подтверждено. Хотя кандидаты на эту роль имеются, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) о них рассказывали, и даже неоднократно. Специалисты давно обсуждают перспективы их изучения, как, впрочем, и их роль в "ложных тревогах" по поводу обитаемости планет.