Планета состоящая из воды

Планета-океан

У этого термина существуют и другие значения, см. Планета-океан (значения). Планета-океан в представлении художника

Планéта-океа́н — разновидность планет, состоящих преимущественно изо льда, скалистых пород и металлов (приблизительно в равных пропорциях по массе для упрощения модели). В зависимости от расстояния до родительской звезды могут быть целиком покрыты океаном жидкой воды глубиной до 100 км (точное значение зависит от радиуса планеты), на большей глубине давление становится столь велико, что вода не может более существовать в жидком состоянии и затвердевает, образуя такие модификации льда, как Лёд V, VI и VII и другие. Пока открыта только одна такая планета — GJ 1214 b.

История открытия

Сравнение размеров планет с различным химическим составом в зависимости от массы, см. «Водные планеты» (Марк Кюхнер, НАСА GSFC)

Первоначально предположение о существовании такого типа планет было сделано Дэвидом Стивенсоном из Калифорнийского технологического института. Затем эта теоретическая модель была развита командой Кристофа Сотена из Нантского университета и Марком Кюхнером.

Процесс формирования

В последние годы было открыто множество экстрасолнечных планет — горячих юпитеров, то есть газовых гигантов (планет-гигантов), вращающихся на близкой орбите к своей звезде, где, в соответствии с современными представлениями об образовании и эволюции планетных систем, они просто не могли сформироваться. Было сделано предположение, что планеты могут уже после своего формирования мигрировать на более близкие к своей звезде орбиты, в том числе и в обитаемую зону.

Внутреннее строение планеты типа Планета-океан массой 6—8 MEФрагмент фазовой диаграммы воды

Если в процессе формирования планетной системы формирующаяся на большом удалении от своей звезды протопланета достигает массы приблизительно в 10 земных масс, то она становится достаточно массивной, чтобы притягивать к себе водород и гелий, и превращается в конце концов в газового гиганта. Планета чуть меньшей массы, приблизительно 6—8 земных масс, и не достигнувшая пороговой массы в 10 земных масс, оказывается состоящей преимущественно изо льда и камней, как спутники планет-гигантов в Солнечной системе. Если такая планета оказывается, с одной стороны, достаточно массивной, чтобы расчистить свою собственную орбиту вокруг звезды и не быть захваченной сформировавшимся неподалёку газовым гигантом, и, с другой стороны, недостаточно массивной, чтобы притягивать водород и гелий из газопылевого облака, в котором она формируется, то в итоге в упрощённой модели получается ледяная планета, состоящая приблизительно наполовину из льда и наполовину из твёрдых пород.

В процессе миграции из-за мощных турбулентных возмущений, которые могут возникать в протопланетарном газопылевом диске, вследствие чего орбита планеты может измениться, такая ледяная планета массой в 6—8 земных масс может оказаться достаточно близко к своей звезде для того, чтобы внешняя ледяная кора планеты расплавилась и планета оказалась полностью покрытой океаном жидкой воды глубиной в 72—133 км. Давление на дне такого океана, составляющее порядка 1—2 ГПа (10—20 тыс. атм.), является достаточным для формирования полиморфных модификаций льда, которые тяжелее жидкой воды и при таком давлении никогда не будут таять. Ниже будет располагаться твёрдая кора изо льда различных модификаций толщиной около 4850 км, и, наконец, твёрдое ядро радиусом около 7900 км, состоящее из каменной мантии толщиной 3500 км и металлического ядра радиусом в 4400 км.

Возможность жизни

Для возникновения биологической жизни, подобной земной, необходимо, чтобы планета находилась в обитаемой зоне. Это позволило бы растаять прослойке льда на поверхности. Помимо этого, необходимы минералы, находящиеся в планетарной коре. У данного типа планет между слоем жидкой воды и корой находится толстый слой твёрдого льда, перекрывающий доступ к минералам. Последние, однако, могут быть занесены метеоритами и кометами.

Обнаруженные планеты этого класса

17 декабря 2009 года была открыта планета GJ 1214 b, которая, благодаря своим характеристикам, большинством астрономов была причислена к классу планета-океан. А в феврале 2012 года группа астрономов под руководством Захори Берта из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики подтвердили данную гипотезу. Они изучали атмосферу планеты во время её транзита по диску своей звезды при помощи телескопа Хаббл и пришли к выводу, что она состоит из густого водяного пара с небольшой примесью гелия и водорода. Однако, учитывая довольно высокую температуру на поверхности планеты по сравнению с земной (около 200 °C), учёные считают, что вода на планете находится в таких экзотических состояниях, как «горячий лёд» и «супержидкая вода», которые не встречаются на нашей планете.

> В массовой культуре

  • В компьютерной игре Subnautica действие происходит на обитаемой планете-океане.

См. также

  • Гелиевая планета
  • Железная планета
  • Углеродная планета
  • Пустынная планета
  • Гигант с облаками из водяного пара
  • Глизе 581 c

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A. Léger, F. Selsis, C. Sotin, T. Guillot, D. Despois, D. Mawet, M. Ollivier, A. Labèque, C. Valette, F. Brachet, B. Chazelas, H. Lammer. A new family of planets? “Ocean-Planets” (англ.) // Icarus : рец. науч. журнал. — 2004. — Vol. 169, no. 2. — P. 499—504. — ISSN 0019-1035. — DOI:10.1016/j.icarus.2004.01.001. — arXiv:astro-ph/0308324v1..
  2. Bob Naeye. Scientists Model a Cornucopia of Earth-sized Planets (англ.). НАСА (24 July 2009). — Научная модель: изобилие землеподобных планет. Дата обращения 5 марта 2012. Архивировано 5 июня 2012 года.
  3. Marc J. Kuchner. Volatile-rich Earth-Mass Planets in the Habitable Zone (англ.) // The Astrophysical Journal : рец. науч. журнал. — 2003. — Vol. 596, no. 1. — P. L105—L108. — ISSN 0004-637X. — DOI:10.1086/378397. — arXiv:astro-ph/0303186v2..
  4. Кругом вода: Бескрайние, бездонные планеты-океаны. Популярная механика (8 февраля 2007). — По материалам Physorg.Com (англ.). Дата обращения 5 марта 2012. Архивировано 5 июня 2012 года.
  5. 1 2 3 4 Филипп Барро. Elles existent en théorie, on les verra peut-être: les planètes-océans font rêver les exobiologistes (Доступа нет!) (фр.). Le Temps (25 novembre 2003). — Они существуют в теории: экзобиологи мечтают о «планетах-океанах» — Архивированный перевод (рус.) на сайте Inopressa.ru со ссылкой на Le Temps. Дата обращения 5 марта 2012. Архивировано 5 июня 2012 года.
  6. Телескоп «Хаббл» подтвердил существование экзопланет — водных миров. РИА Новости (21 февраля 2012). Дата обращения 5 марта 2012. Архивировано 5 июня 2012 года.

Ссылки

  • A New Family of Planets? «Ocean Planets» // Icarus 169:499—504,2004 DOI:10.1016/j.icarus.2004.01.001 (англ.)
  • Экзобиологи мечтают о «планетах-океанах», 25.11.2003 (рус.)
  • Кругом вода: Бескрайние, бездонные планеты-океаны / Популярная механика, 08.02.2007 (рус.)
  • Георгиади М. Под далекой звездой-водой // Знание — сила. — 2005. — № 6. — С. 83—86. — ISSN 0130-1640. (рус.)

Классы Планеты
земной группы
Газовые планеты Жизнепригодность
Виды и
методы
Системы Методы
поиска
Списки По методу
обнаружения
По
характеристикам
Миссии

  • MOST (2003 — настоящее время)
  • EPOXI (2005 — 2013)
  • SWEEPS (2006)
  • COROT (2006 — 2013)
  • «Кеплер» (2009 — 2018) (KOI, список)
  • Gaia (2013 — настоящее время)
  • TESS (2018 — настоящее время)

  • «Хеопс» (2019)
  • EXCEDE (2019)
  • New Worlds Mission (2020)
  • EChO (2022)
  • PLATO (2026)
  • ATLAST
  • LUVOIR

  • PEGASE (отложен)
  • TPF (отложен)
  • «Дарвин» (отложен)
  • Eddington (англ.) (отменён)
  • SIM (отменён)

Наземные
  • Anglo-Australian Planet Search
  • Automated Planet Finder
  • California and Carnegie Planet Search (англ.)
  • Проект HATNet
  • HARPS, часть Geneva Extrasolar Planet Search
  • HATSouth
  • Проект MEarth
  • MOA
  • OGLE
  • Magellan Planet Search Program
  • SuperWASP
  • TrES
  • Телескоп XO
  • EAPSNet (англ.)
  • High Resolution Echelle Spectrometer (HIRES)
  • MARVELS (англ.)
  • MUSCA
  • MicroFUN (англ.)
  • NASA-UC Eta-Earth
  • PHASES
  • PlanetPol (англ.)
  • PARAS (англ.)
  • Телескоп Субару, с использованием инструмента HiCIAO
  • Systemic (англ.), любительский проект поиска экзопланет
  • ZIMPOL/CHEOPS (англ.)
  • GPI
Космические Завершённые и действующие Предложенные Другие

При этом она окружена атмосферой, которая состоит из пара.

Сенсационное открытие сделала группа астрономов из США, Швейцарии, Великобритании и Чили. Ученые обнаружили планету, практически полностью состоящую из воды и неизвестного твердого вещества. При этом она окружена атмосферой, которая состоит из пара.

Обнаруженному небесному телу дали неофициальное название «Водный мир». Планета находится на расстоянии 124 световых лет от Земли. Уже известно, что она превышает размеры нашей планеты в два раза. А ее вес, напротив, в семь раз меньше, пишет американская Christians Science Monitor.

Ученые намерены внимательно наблюдать за планетой и по максимуму ее изучить. Уже известно, что на планете наблюдается необычное явление. Вода, если на нее воздействовать высокими температурами, меняет структуру и становится горячим льдом.

Напомним, что ранее ученые уже находили воду за пределами Солнечной системы. Она представляет собой дождевые облака, которые окутывают коричневый карлик WISE J0855-0714, который когда-то был звездой. Но ему не хватило сил для того, чтобы запустить термоядерную реакцию в ядре и стать полноценной горячей звездой. В итоге он «умер» и стал плотным, как планета. Температура на его поверхности почти такая же, как зимой в России.

Читайте также: Астрономы обнаружили стеклянную планету

До этого астрономам не удавалось найти воду за пределами Солнечной системы. Согласно гипотезам ученых, вода есть на Титане, спутнике Плутона. Большие запасы жидкости находятся под толстым слоем льда.

Ситуация с водой в Космосе

Будем надеяться, что проблема межпланетного переселения землян не превратится в острую необходимость в обозримом будущем, хотя есть ученые, которые всерьез рассматривали такое решение, как единственно возможное для выживания человечества. Одним из поклонников такой теории был сам Стивен Хокинг – знаковый ученый в области физики и космологии. В свое время он согласился принять участие в проекте поиска внеземных цивилизаций, хотя и считал возможные контакты с инопланетными представителями опасными.

Внеземная вода и где ее искать

Наша планета особенна не только большим количеством воды, но и тем, что большая ее часть пребывает в жидком агрегатном состоянии, а ледниковые шапки сконцентрированы возле полюсов. Есть гипотезы, что на других планетах и спутниках может быть воды, но пока они остаются неподтвержденными. Теории о наличие или отсутствие воды ученые делают, опираясь на фотографии с разведывательной техники и телескопов. На деле предположения часто расходятся с действительностью. Например, моря и океаны на Луне оказались кратерами и базальтовыми равнинами.

Вода во Вселенной содержится в больших количествах рассеянных облаков, в составе недосягаемых экзопланет и ледниковых образованиях. Достоверно подтверждено существование единственного жидкого океана в нашей Солнечной системе. Он находится на Европе – спутнике Юпитера. На других космических телах ученые могут предполагать наличие воды, основываясь на косвенных доказательствах.

Окончательно подтвердить факт воды на Луне удалось только в 2009 году. На дне лунных кратеров нашли большие скопления льда, а анализы проб позволили сделать вывод, что он имеет водное происхождение. До этого воду находили только в виде следов в образцах лунного грунта

Издалека планета Венера кажется серебристой из-за окутывающих ее облаков. Долгое время ученые считали, что на ней возможна жизнь, и ее атмосфера отдаленно напоминает земную. После отправки на поверхность первых космических аппаратов были получены неутешительные результаты. В атмосфере обнаружены остатки воды, но когда и в каком количестве она была на планете остается неизвестным. Сейчас из-за высокой температуры жизнь на ней невозможна.

Многообещающим претендентом на статус планеты обетованной долгое время был Марс. В телескоп показалось, что на маленькой красной планете заметной сети каналов. Одна теория предполагала, что это следы речных течений, другая версия была про искусственное происхождение. Сумятицу в попытки создать карту этих углублений и изучить их подробнее вносило то, что полученные в разное время изображения не совпадали друг с другом. Потом оказалось, что это была просто визуальная иллюзия, ручьи оказались не жидкими, а песчаными. Данные с искусственного спутника были еще менее перспективными. Следы воды нашлись в грунте и вечной мерзлоте, но для поддержания жизни ее было недостаточно.

После появления современной техники и совершенствования методов исследования информация опять поменялась. Сейчас достоверно подтверждено наличие больших объемов воды под поверхностью – в криосфере. Из-за климатических условий наверху вечная мерзлота не сохраняется, а испаряется. По расчетам, если бы удалось расплавить все запасы воды на Марсе, то она бы покрыла планету слоем в 35 метров. Самая высокая концентрация льда сосредоточена на полюсах.

В 2018 году с помощью радара получена сенсационная новость – на Марсе нашли озеро жидкой воды. Оно расположено на глубине 1500 метров под вечными льдами Южного полюса. Это первый стабильный водоем, обнаруженный на этой планете. Его глубина должна составлять не менее нескольких дециметров, иначе бы его просто не заметил радар «Марсис».

Планета Марс во много схожа с Землей и находится на преодолимом расстоянии, поэтому рассматривается в качестве колонии для землян и/или источника полезных ископаемых в будущем. Есть несколько независимых проектов, которые планируют воплотить эти идеи в жизнь

Ученые пока не имеют технической возможности изучать отдаленные планеты Солнечной системы, поэтому остается только строить гипотезы, о том есть ли моря на Уране и Нептуне.

Неземная вода на небольших планетах и спутниках

Параллельно с исследованием крупных планет, ученый не сбрасывали со счетов их спутники. И как оказалось не зря. Сначала реальное существование воды было выявлено на спутнике Юпитера Европе. Позже она нашлась на Ганимеде и Энцеладе. Естественно, что она выглядит не так, как мы привыкли. Обширные океаны и моря соленой воды спрятаны глубоко под коркой вечных льдов.

Такие выводы исследователи сделали после того как нашли на поверхности Энцелада крошечные силикатные кристаллы. Они начали моделировать различные процессы, при которых произошло формирование гранул. Наиболее вероятная теория развития событий основывается на том, что на глубине нескольких десятков километров есть горячий океан, который периодически пробивает лед горячими гейзерами и выплескивается на поверхность. Затем вода замерзает и испаряется, оставляя после себя только мелкие фрагменты растворенных силикатов.

Гидротермальные гейзеры есть и на нашей планете. Их рассматривают, как потенциальные «колыбели жизни». США планирует совершить экспедицию, в ходе которой станет возможным найти жизнь на Европе. Водные прогнозы по Ганимеду просто невероятные – местный океан превышает по объему суммарное количество воды всех земных океанов, несмотря на то, что его диаметр составляет 5200 километров.

Пристальное внимание вызывает и карликовая планета Церера из астероидного пояса Солнечной системы. Интерес к малышке диаметром всего 950 километров объясняется тем, что телескоп Гершеля обнаружил на ней огромные запасы воды в форме льда. Если его растопить, то чистой воды получится больше, чем на Земле.

Несмотря на то, что большую часть планеты Земля покрывают водоемы разной величины, она занимает только пятое место в водном рейтинге Солнечной системы. Самым водообильным на данный момент считается Ганимед, который вдвое меньше нашей Луны

Почему ученые ищут именно воду

Без воды Солнечная система просто не смогла бы образоваться в своем нынешнем виде и составе. Мощное излучение вокруг Солнца создало чистый ареал без признаков планетного вещества, а за пределами этой зоны начали формироваться планеты. От количества воды в веществе зависело то, какой станет планета: твердой (Земля, Марс, Меркурий) или газовой (Юпитер). В нашем случае вода постепенно переместилась в внешний слой и стала частью атмосферы.

К самим сухим планетам относится Меркурий. Он настолько давно потерял атмосферу, что сейчас не осталось ее следов. Диапазон температур колеблется от 437С до -185С. Вероятность найти воду крайне низка. Ученые предполагают, что если она и сохранилась, то только в приполярных кратерах, под мощным слоем реголита, куда никогда не попадают солнечные лучи.

Поскольку любая форма жизни невозможна без воды, наличие таковой на планете свидетельствует о том, что, теоретически, Земля – это не единственная обжитая планета. Проблема в том, что вся обнаруженная вода находится в твердом агрегатном состоянии или заперта под многокилометровыми массами вечной мерзлоты. В таком виде она недоступна для поверхностных форм жизни, а наличие или отсутствие живых существ подо льдами такой толщины определить невозможно.

Идеи колонизации других планет и астероидов вызывают прения среди энтузиастов и скептиков. Практично настроенные специалисты высказывают мнение, что на Земле есть огромные необжитые территории, которые помогут решить демографическую проблему. А если уж и пытаться обжиться в другой среде, то логичнее было бы начать с местных океанов. Подытоживая: Землю человечество уже достаточно загрязнило, природные ресурсы сильно исчерпались, поэтому хочется продолжить свое победное шествие за ее пределами.Для того, чтобы получить HTML код нажмите на кнопочку Исходник и скопируйте код в буфер.

Клон Земли: ученые впервые нашли планету с водой и инопланетянами

Разное 12.09.2019 | 0

Сегодняшний день, 12 сентября 2019 года, совершенно точно войдет в историю, потому что считанные часы назад случилось то, на что многие надеялись уже более 30 лет. Так, в частности, при исследовании очередной планеты учетные обнаружили, что на такой имеется самая настоящая вода. Такая, как всем наверняка известно, является основой для существования какой-либо жизни, по крайне мере среди известных человечеству. Более внимательное изучение данной планеты позволило установить, что она имеет даже свою собственную атмосферу, в которой содержатся молекулы водяного пара, водорода и гелия, а также, возможно, еще каких-то веществ, вплоть до кислорода. Все это позволяет назвать такую планету первым в истории человечества реальным клоном Земли.

Ученые уже присвоили такой статус «лучшей для жизни», потому что она содержит важнейшие основные компоненты для того, чтобы человек мог на ней полноценно жить. Речь идет о планете K2-18b, данные о которой ученые опубликовали в журнале Nature Astronomy. На этой планете оптимальная благоприятная температура для образования жидкой воды и, как следствие, для жизни. Исходя из всего этого можно сделать вывод о том, что данная планета с очень высокой вероятностью является обитаемой, то есть на ней могут жить инопланетяне. Такими формально считаются любые живые существа, а также различные микроорганизмы. Сколько еще таких клонов Земли во Вселенной – вопрос открытый, но, если верить математикам, их сотни тысяч, но до многих из таких летать придется не одну сотню лет, а возможно даже тысячи лет.

Обнаружить данную планету удалось при помощи телескопа Хаббл. К сожалению, он недостаточно хорошо оснащен для того, чтобы выяснить больше подробностей, но есть и хорошая новость. Уже через несколько лет ученые построят в десятки раз более продвинутый телескоп с использованием самых современных технологий, благодаря которому удастся получить множество другой информации, в том числе о том, имеются ли там какие-то живые существа. Наличие облаков говорит не только о наличии атмосферы, но еще и о том, что на планете могут идти проливные дожди, которые сменяются теплые солнечными днями. Температура, в которой существует вода, подходит для нахождения в ней человека без какого-либо скафандра и всего подобного.

Изначально планету K2-18b обнаружили в 2015 году, но изучить ее удалось лишь недавно. Она находится за пределами нашей Солнечной системы, поэтому попасть туда человечество навряд ли сможет в ближайшие 20 – 40 лет. Впрочем, ввиду высокой значимости такого открытия, ученые и инженеры вполне могут совместно запустить туда беспилотный летательный аппарат, который сумеет добраться туда за несколько лет. Он, попав на данную планету, сможет «рассказать», какие там природные условия и имеются ли признали другой цивилизации. Сама по себе новая планета, которая пригодна для жизни, в 2,5 раза больше Земли по своему радиусу, и в целых восемь раз больше «дома всего человечества».

Ранее NASA опубликовала потрясающе красивые снимки Земли из космоса.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *