Атмосфера Землі створює умови для існування на її поверхні живих організмів, регулює клімат і захищає людей від згубних космічних променів. Але незважаючи на те, що сучасні телескопи щоденно відкривають все більше й більше нових екзопланет, вчені вважають, що багато з них давним-давно втратили свої атмосфери.

Однак у новій науковій роботі команда дослідників на чолі з Едвіном С. Кайтом (Edwin S. Kite) запропонувала механізм, відповідно до якого ці планети можуть не тільки формувати атмосфери, багаті водяною парою, а й утримувати їх протягом тривалого часу. Це дослідження дозволяє нам глибше розібратися в питаннях походження планет і може допомогти в пошуках життя на потенційно населених планетах, розташованих в інших планетних системах.

«Згідно з нашою моделлю, в ході еволюції екзопланети спочатку проходять етап появи багатої на воду атмосфери, і лише після її втрати, вони перетворюються в голі кам'яні ядра», – каже Кайт, асистент-професор Чиказького університету, експерт з еволюції атмосфер планет.

Вченим відомо, що у Всесвіті існує велика кількість планет класу супернептунів. У той же час спостереження виявили також багато кам'янистих планет, що нагадують ці супернептуни, але відрізняються від них відсутністю водневої оболонки. Звідси народилася гіпотеза про те, що кам'янисті планети – це голі ядра супернептунів, позбавлені водневої атмосфери після «здування» її материнською зіркою.

У своїй роботі Кайт і його колеги показують, що на тому еволюційному етапі, коли супернептун ще має водневу атмосферу, він може «запасати» цей газ з розплавленої магми, що вирує на його поверхні. Згодом, після здування водневої атмосфери зіркою, водень, що з'єднався в магмі з киснем утворює воду, і атмосфера планети поступово збагачується водяною парою. Підтвердити цю гіпотезу можна буде лише спостерігаючи за атмосферами екзопланет, які заплановано проводити за допомогою нового космічного телескопа NASA James Webb, який запустять у космос наприкінці 2021 року, пояснив Кайт.

Дослідження опубліковане в журналі Astrophysical Journal Letters.

Орест ГОРЯНСЬКИЙ,
для «Урядового кур’єра»