Деякі супутники Юпітера і Сатурна також ховають величезний рідкий океан під земною корою. Хоча морозна поверхня цих небесних тіл покрита товстою крижаною бронею, і більшість з них не має атмосфери, вони все ще є однією з найбільш перспективних цілей для досліджень позаземного життя завдяки рідкій воді.

наскільки

Енцелад Сатурна та місяць Юпітера Європи - це два найбільш відомі «океанічні світи». Лінна Квік, дослідник планет космічного центру Годдарда НАСА та спеціаліст у галузі вулканізму та океанічних світів, досліджує, скільки подібних океанічних планет може бути серед більш ніж 4000 відомих екзопланет, відомих зараз.

«Туманні хмари виринають з поверхні Європи та Енцеладу. З цього ми знаємо, що під їх крижаною оболонкою є океан і що небесні тіла мають достатньо енергії, щоб ці гейзери могли на них функціонувати. Ці дві речі необхідні для того, щоб працювало наше життя, - починає Швидкий. "І якщо ми можемо уявити, що ці дві супутники Сонячної системи могли б на них жити, безумовно, їхні більші брати, які крутяться на орбітах у далеких планетарних системах, можуть бути придатними для життя".

Швидкий використовує теоретичні методи для дослідження можливості існування таких екзопланет, як Європа та Енцелад у Чумацькому Шляху. І якщо такі планети існують, чи можуть вони також бути достатньо геологічно активними, щоб їх можна було прорвати через кору шляхом викидів водяної пари, які ми зможемо виявити за допомогою нашого бінокля одного дня. Математичний аналіз членів кількох десятків екзопланет, включаючи сусідню систему TRAPPIST-1, привів до важливих результатів. Більше чверті вивчених екзопланет можуть бути океанічними світами. Вода більшості з них, як Енцелад та Європа, може бути вкрита крижаною бронею. Крім того, багато з цих планет можуть мати більше внутрішньої енергії, ніж дві сонячні крижані місяці.

Швидкі розрахунки одного разу можуть перевірити астрономи, можливо, за допомогою телескопічних спостережень. Можна виявити тепло, випромінюване екзопланетами, або його вулканічну або летючу версію, кріовулканічну активність, яка може бути виявлена ​​опроміненням речовин, що викидаються в атмосферу на характерних довжинах хвиль. Астрономам ще належить вивчити багато властивостей екзопланет. На жаль, вони занадто далеко від нас, і їхнє світло втрачається у блиску своєї зірки-господаря. Однак, базуючись лише на кількох відомих параметрах екзопланет, тобто їх розмірі, масі та відстані від центральної зірки, а також подальших знаннях про Сонячну систему, Квік та його колеги можуть точно налаштувати свої математичні моделі, щоб зробити висновок про планетарність умов, особливо їх мешканців.

Хоча деякі припущення, що використовуються для модельних розрахунків, є не більше, ніж добре продуманими оцінками, моделювання все ще є великою підмогою у виборі найбільш перспективних цілей. Вони будуть ретельно вивчені за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба, який незабаром буде запущено в життя. «Програми, які зараз плануються для пошуку ознак життя за межами нашої Сонячної системи, зосереджені на небесних тілах із глобальною біосферою, подібною до нашої власної планети. У них життя настільки розповсюджується, що перетворює всю їх атмосферу », - пояснює Акі Роберге, також астрофізик з космічного центру Годдарда НАСА, член дослідницької групи Квіка. "Але супутники Сонячної системи, вкриті крижаними океанами, показали, що умови, сприятливі для життя, можуть панувати далеко від спеки нашої зірки".

Квік та його колеги відібрали 53 екзопланети, які за розмірами найбільш схожі на Землю, хоча деякі з них можуть бути у вісім разів важчі за нашу планету. Дослідники кажуть, що ці небесні тіла більш тверді, ніж газові планети, тому у них може бути більше шансів мати рідку воду на своїй поверхні або нижче. Потім астрофізики підрахували, скільки енергії може виробляти і випромінювати планета. Розглянуто два основних джерела тепла. Одним із них є радіоактивне нагрівання, що підживлюється повільним десятиліттям розпаду радіоактивних елементів, що потрапили в земну кору та мантію. Інтенсивність цього залежить від маси мантії та віку планети. Ці формули вже були визначені планетологами до «квіків», тому їм залишалося лише застосовувати розрахунки. Іншим джерелом тепла, яке вважали квіки, було припливне приплив. Це викликано деформуючою дією гравітаційних сил, що виникають між двома небесними тілами, що рухаються близько один до одного.

Тепло, що утворюється всередині планет, рухається в космос через їх поверхню. Можливі способи виділення тепла включають вулканізм і кріовулканізм. Тектонічні рухи також передбачають виділення тепла, коли шматки гірської породи або крижаної кори в небесному тілі рухаються відносно один одного. Яким би не залишалося тепло, його ступінь дуже важлива, оскільки від цього може залежати житло планети. Наприклад, надмірне викид тепла може перетворити планету, яка в іншому випадку є, на розплавлене пекло. Однак при занадто невеликих викидах випаровування може зупинитися, а атмосфера може зникнути, а поверхня перетворитися на морозну пустелю. Жити можна лише з потрібною кількістю тепла, як на Землі, так і в потенційно придатних для життя океанічних світах.

Квік та його колеги також знайшли чотири із семи планетних планет системи TRAPPIST-1, виявлених у 2017 році, за 39 світлових років від Землі, які могли мати океан. Це будуть ключові цілі для космічного телескопа Джеймса Вебба. "Якщо ми бачимо планету з меншою щільністю, ніж Земля, це означає, що вона може містити більше води і менше гірських порід і заліза", - пояснює Квік. І якщо температура поверхні вище замерзання, планета океану готова. "Але якщо температура поверхні нижче 0 ° C, вода замерзає, і тоді ми маємо справу з крижаним океанічним світом".