В последние 20 лет интенсивность поисков миров, подобных Земле, возросла многократно, чему способствует запуск миссий, подобных «Кеплеру». Их использование в сочетании с наземными обсерваториями дало астрономам возможность открыть множество миров, которые, на первый взгляд, имеют немало общего с нашей планетой.

Некоторые из них даже находятся в «обитаемых» зонах своих родительских звезд, где температурные условия позволяют существовать воде в жидком состоянии. Таким образом, эти планеты становятся главной целью исследований. Теперь же группа ученых рассматривает историю образования этих миров, предполагая, что большинство из них совсем не такие благосклонные к жизни, как казалось ранее.

Они обнаружили, что планеты, образующиеся вокруг менее массивных ядер, могут стать подходящим местом для развития жизни, а объекты больших размеров превращаются в конечном итоге в «мини-Нептуны», обладающие плотной атмосферой и, вероятно, стерильные. Исследователи под руководством доктора Гельмута Ламмера (Институт Космических Исследований Австралийской Академии Наук) пишут о своей работе в журнале.

Планетные системы, включая и нашу, считаются таковыми, что образовались из водорода, гелия и более тяжелых элементов, вращающихся вокруг материнской звезды в так называемом протопланетарном диске. Пыль и каменистые вещества собирались вместе на протяжении долгого времени, формируя скалистые ядра, которые и дали начало планетам. Гравитация этих ядер привлекает к себе водород из окружающего пространства. Некоторое количество газа улетучивается под воздействием ультрафиолетового излучения молодой звезды.

Доктор и его коллеги смоделировали равновесие захвата и устранения водорода для планетных ядер, масса которых колеблется в пределах 0,1-0,5 массы Земли. Эти ядра расположены в обитаемой зоне звезды, похожей на Солнце. С помощью этой модели они установили, что протопланеты, обладающие той же плотностью, что и Земля, но с массой менее чем в 0,5 земной, не будут захватывать много водорода из окружающего их диска.

Учитывая условия диска и допуская, что молодая звезда изучает намного больше ультрафиолета, чем Солнце в наши дни, планетарные ядра с массой близкой к земной могут не только проводить захват, но и выведение водорода. Тем не менее, ядра, обладающие максимально возможной массой, похожие на «суперземли» (имеются в избытке вокруг множества звезд), удерживают практически весь захваченный водород. Эти планеты, в конечном итоге, превращаются в мини-Нептуны, атмосфера которых плотнее земной.

Результаты исследования предполагают, что для некоторых из недавно обнаруженных суперземель, таких как Kepler-62e и Kepler-62f, нахождение в обитаемой зоне – не залог самой обитаемости.

Доктор говорит: «Мы предполагаем, что миры, такие как эти две суперземли, могут удерживать в своем составе в 100 и даже 1000 раз больше водорода, чем мировой океан Земли. Со временем они теряют всего лишь крохотную часть этого вещества. При такой плотной атмосфере давление на поверхности будет огромным, делая невозможным существование жизни».

Текущее исследование суперземель низкой и средней плотности поддерживает вышеописанные выводы астрономов. Для поиска мест с максимально подходящими для существования живых организмов условиями ученым придется приложить еще больше усилий. В этом им должны помочь гигантские телескопы, которые будут запущены в эксплуатацию в следующем десятилетии.