Экзолуны оказались пригодны для жизни больше экзопланет

Спутники, вращающиеся вокруг планет в системах других звёзд, разогреваются гравитационными взаимодействиями с более крупными телами, поэтому могут поддерживать жизнь даже на большом удалении от своего светила.

Международная группа учёных проанализировала потенциальную обитаемость очень крупных экзолун — спутников планет в других планетарных системах. В настоящее время считается, что ряд из них по размерам соответствует Марсу или даже Земле. По расчётам, такие спутники будут обитаемы даже на большом удалении от своих звёзд, там, где экзопланета была бы необитаемой из-за холода. С текстом соответствующей статьи можно ознакомиться на сервере препринтов Корнелльского университета, она принята к публикации в журнал Astronomy and Astrophysics.

Авторы работы разобрали приливной нагрев экзолун в других планетных системах. Приливным нагревом называют тепло, получаемое спутником от деформации под действием гравитации его планеты. Оказалось, что если спутник размером от Марса и больше, то приливной нагрев оказывается очень серьёзным, даже если вытянутость орбиты такой экзолуны довольно мала. А приливной нагрев тем сильнее, чем больше вытянутость орбиты. Тепловой поток от приливного нагрева там будет составлять сотни ватт на квадратный метр, что позволит воде на её поверхности находиться в жидком состоянии.

Для звезды типа Солнца экзолуна указанных размеров может быть обитаема на удалении до восьми астрономических единиц (1,2 миллиарда километров) от светила. Исследователи констатируют, что это очень большое расстояние. На планете с нормальным вращением в системе звезды солнечного класса зона обитаемости простирается от 0,99 до 1,6 астрономической единицы. А крупный спутник газового гиганта может иметь жидкую воду на поверхности, даже находясь на впятеро большем расстоянии от звезды. Это означает, что зона обитаемости для него много шире. В системах красных карликов ситуация оказалась той же.

Новые данные имеют большое значение, потому что среди известных экзопланет очень много газовых гигантов по массе больше Юпитера. Их общее количество намного больше, чем число известных твёрдых планет в зоне обитаемости. Теория планетообразования утверждает, что более массивные планеты должны иметь более массивные спутники. По существующим представлениям, они могут иметь массу вплоть до одной земной, то есть соответствовать полноценной твёрдой планете.

Из-за большой массы у них намного выше соотношение массы к площади поверхности, то есть такие экзолуны очень медленно теряют тепло. Поскольку тепло приливного нагрева поступает не сверху, а снизу, то не теряется в космосе за счёт рассеивания от облаков. Поэтому для поддержания постоянства температуры такого тепла надо меньше. Правда, местная жизнь, если она существует, скорее всего, будет сильно отличаться от земной. Например, она может использовать для фотосинтеза инфракрасное излучение от поверхности планеты. Звёздного излучения при большом удалении от светила ей будет не хватать.

Источник: Лайф, фото: wikipedia.org