Новый класс обитаемых экзопланет представляет собой важный шаг вперед в поисках жизни.

Астрономы определили новый класс экзопланет, полностью отличный от нашей группы, но способных поддерживать жизнь, что может значительно ускорить поиск жизни за пределами нашей солнечной системы.

В поисках жизни в других местах астрономы в основном искали планеты того же размера, массы, температуры и состава, что и атмосфера Земли. Однако астрономы из Кембриджского университета считают, что есть более многообещающие возможности.

Исследователи определили новый класс пригодных для жизни планет, получивший название «Гайкеи» — горячие планеты, покрытые океанами и богатой водородом атмосферой, которые более многочисленны и наблюдаемы, чем планеты земного типа.

Исследователи говорят, что результаты, представленные в Астрофизический журнал, может означать, что обнаружение жизненно важных отпечатков жизни за пределами нашей солнечной системы в течение следующих двух или трех лет является реальной возможностью.

«Гессенские планеты открывают совершенно новые возможности для поиска жизни в других местах», — сказал доктор Нико Мадхусудан из Кембриджского института астрономии, руководивший исследованием.

Многие из основных кандидатов Hycean, идентифицированных исследователями, больше и горячее, чем Земля, но все же обладают большими объектами размещения океана, которые могут поддерживать большие океаны. микробная жизнь Подобно тем, которые встречаются в некоторых из самых экстремальных водных сред на Земле.

Эти планеты также допускают гораздо более широкую обитаемую зону, или «Зону Златовласки», по сравнению с планетами земного типа. Это означает, что они все еще могут поддерживать жизнь, несмотря на то, что находятся за пределами диапазона, в котором планета, подобная Земле, должна существовать, чтобы быть пригодной для жизни.

Тысячи внесолнечных планет были открыты с момента открытия первой экзопланеты почти 30 лет назад. Подавляющее большинство планет имеют размеры между Землей и Нептуном и часто называются «суперземлями» или «мини-Нептунами»: в основном это могут быть скалистые планеты или ледяные гиганты с богатой водородом атмосферой или что-то среднее между ними.

Большинство миниатюрных Нептунов в 1,6 раза больше Земли: меньше Нептуна, но слишком велики, чтобы иметь скалистые недра, как Земля. Предыдущие исследования таких планет показали, что давление и температура под их богатой водородом атмосферой были бы слишком высокими, чтобы поддерживать жизнь.

Однако недавнее исследование миниатюрного Нептуна K2-18b, проведенное командой Мадхусудана, показало, что при определенных условиях эти планеты могут поддерживать жизнь. Результат привел к подробному исследованию всего диапазона характеристик планет и звезд, для которых эти условия возможны, какие экзопланеты могут соответствовать этим условиям и наблюдаются ли их жизненные сигнатуры.

Исследование привело исследователей к выявлению нового класса планет — планет Гайкеи — с огромными океанами, охватывающими всю планету, под богатой водородом атмосферой. Планеты Hycean могут быть в 2,6 раза больше, чем Земля, и иметь температуру атмосферы почти 200 ° C, но условия океана могут быть похожи на те, которые вызывают микробную жизнь в океанах Земли. К этим планетам также относятся постепенно закрытые Гайокеанские миры, которые могут иметь условия для обитания только на их вечных ночных сторонах, и «холодные» Гайокеанские миры, которые получают мало излучения от своих звезд.

Планеты такого размера доминируют в группе известных экзопланет, хотя они не были изучены так подробно, как суперземли. Возможно, миры Гайкеи очень распространены, а это означает, что самые многообещающие места для поиска жизни в других частях галактики могли скрываться у всех на виду.

Однако одного размера недостаточно, чтобы подтвердить, является ли планета Гайканом: для подтверждения требуются другие аспекты, такие как масса, температура и свойства атмосферы.

При попытке определить условия на планете на расстоянии нескольких световых лет астрономам сначала необходимо определить, находится ли планета в жилой район Затем по его звезде ищите молекулярные сигнатуры, чтобы сделать вывод об атмосферной и внутренней структуре планеты, которая контролирует состояние поверхности, наличие океанов и возможность существования жизни.

Астрономы также ищут биометрические отпечатки пальцев, которые могут указывать на возможность существования жизни. Чаще всего это кислород, озон, метан и закись азота, все они присутствуют на Земле. Есть также ряд других биомаркеров, таких как метилхлорид и диметилсульфид, которых на Земле меньше, но они могут быть многообещающими индикаторами жизни на планетах с богатой водородом атмосферой, где кислорода или озона может быть мало.

«По сути, когда мы искали эти разные молекулярные сигнатуры, мы фокусировались на планетах, похожих на Землю, что является разумным местом для начала», — сказал Мадхусудан. «Но мы думаем, что планеты Гайкеи дают больше шансов найти гораздо больше биометрических отпечатков пальцев».

«Удивительно, что на планетах, столь отличных от Земли, существуют условия для жизни», — сказал соавтор Анджали Пайет, также из Кембриджа.

Мадхусудхан и его команда обнаружили, что ряд наземных биомаркеров, которые, по прогнозам, будут присутствовать в атмосфере Хайкеана, в ближайшем будущем можно будет легко обнаружить с помощью спектроскопических наблюдений. Большие размеры, высокие температуры и богатая водородом атмосфера планет Гокеан делают их атмосферные сигнатуры более заметными, чем у планет, подобных Земле.

Кембриджская команда определила большую выборку потенциальных миров Hycean, которые являются главными кандидатами для подробного изучения с помощью телескопов следующего поколения, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST), запуск которого запланирован на конец этого года. эти планеты Все орбитальные красные карлики на расстоянии 35–150 световых лет от нас: близки к астрономическим стандартам. Запланированные JWST наблюдения многообещающего кандидата, K2-18b, могут привести к открытию одной или нескольких молекул биосигнатур.

«Открытие биометрического отпечатка пальца изменит наше понимание жизни во Вселенной», — сказал Мадхусудан. «Мы должны открыто говорить о том, где мы ожидаем найти жизнь и какую форму она может принять, поскольку природа продолжает удивлять нас зачастую невообразимыми способами».