Исследование показывает, что экзопланеты с большей вероятностью могут содержать инопланетную жизнь, чем мы думаем

(не зависит от)

Список мест, где ученые должны искать признаки внеземной жизни, становится намного длиннее, поскольку новые исследования показывают, что определенные классы экзопланет могут быть более подходящими, чем считалось ранее.

Богатые водой экзопланеты и ледяные луны, такие как Европа Юпитера и Энцелад Сатурна, являются потенциальными целями для астробиологов, ищущих признаки жизни в других местах Вселенной. Но до недавнего времени предполагалось, что для многих богатых водой экзопланет, которые больше Земли, но меньше Нептуна, лед, образовавшийся в недрах планеты, будет препятствовать попаданию важных минералов в ее каменистое ядро ​​в воду вблизи поверхности.

В новом исследовании, опубликованном во вторник в Связь с природойОднако французские и норвежские исследователи использовали новые методы моделирования, чтобы показать, что соли, такие как хлорид натрия, могут переноситься из каменистого ядра планеты через твердую корку льда, чтобы обогатить воды экзопланеты. Это критический шаг для любой жизни, которая может развиваться в космическом океане.

— сказал Жан-Алексис Эрнандес, физик-минерал из Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле, Франция, и ведущий автор монографии.

Одна из причин, по которой Европа и Энцелад вызывают любопытство ученых, заключается в том, что считается, что они не только содержат глобальные водные океаны под своими клещами, своими ледяными панцирями, но и что эти океаны находятся в прямом контакте с этими скалистыми спутниками. Минералы из этой породы, особенно в сочетании с источником энергии, таким как геотермальные жерла на дне океана, могут создать среду, в которой жизнь может развиваться и выживать.

Но ученые считают, что похожие экзопланеты в ледяном океанском мире размером между Землей и Нептуном — суперземля и маленький Нептун — имеют разную структуру. Около половины известных экзопланет попадают в эти категории размеров, хотя неизвестно, сколько из них богаты водой или имеют глобальные океаны.

Из-за огромного давления на дне океанов на суперземлю и маленький Нептун лед высокого давления должен был образовать толстую мантию вокруг ядра экзопланеты, изолируя богатые минералами породы от океана наверху.

Этот лед высокого давления может существовать в странных фазах, что сильно отличает его от естественного льда на Земле.

«В отличие от льда, который есть у нас на Земле (первый лед), все эти вещи [high pressure] По словам доктора Эрнандеса, лед намного плотнее жидкой воды, «что приводит к образованию подводной мантии под поверхностью экзопланеты».

В то время как первый лед образуется, когда вода достигает точки замерзания, лед высокого давления может образовываться из-за температуры окружающей среды под высоким давлением. Давление, в 2000 раз превышающее атмосферное давление Земли, приводит к образованию седьмого льда, состоящего из кубических кристаллов. Дополнительное давление превращает седьмой лед в «сверхзвуковой лед», в котором атомы водорода в воде движутся свободно, а атомы кислорода остаются запертыми в кристаллической структуре.

«Этот переход делает лед проводящим, что может быть источником недипольных магнитных полей Урана и Нептуна», — сказал доктор Эрнандес.

Важно отметить, что в то время как земной лед и другие формы, такие как лед VI, вытесняют ионы соли из своей структуры, когда они затем кристаллизуются, добавляет он, их известный лед и сверхзвуковой лед могут сохранять более высокие концентрации растворенных солей. Если он может удерживать соли, известный механизм может заставить его вступить в контакт с океаном на экзопланете.

Состоят ли они из седьмого льда или камней, планетарные мантии текут по конвективным паттернам, очень медленно образуя ямки в геологических масштабах времени. Это связано с разницей температур верхней и нижней части мантии.

«Как и в кастрюле, материал на дне настолько горячий, что становится менее плотным, чем океан, и начинает подниматься», — сказал доктор Эрнандес. «Достигнув вершины, он постепенно остывает и становится более плотным, чем окружающие области, и начинает тонуть».

Он добавил, что моделирование в статье показывает, что лед высокого давления может удерживать расплавленную соль во всем диапазоне давлений и температурных условий, с которыми он может столкнуться при конвекции. Вместо того, чтобы изолировать насыщенное минералами ядро ​​горной породы из подповерхностного океана, ледяные мантии высокого давления могли перемещать эти минералы в воду.

Результаты означают, что ученые не должны исключать экзопланету из списка потенциально обитаемых миров только потому, что это маленький Нептун, но они также не являются окончательными. Доктор Эрнандес сразу же указал, что исследование ограничено и что существуют другие факторы, которые могут сделать такие планеты непригодными для жизни.

Наше исследование ограничивается [sodium chloride]«Жизнь требует многих других условий помимо наличия электролитов в океане, поэтому мы не претендуем на оценку обитаемости этих планет, а просто показываем, что они могут быть не такими химически простыми, как ожидалось».

Leave a Comment