Международная команда астрономов под руководством Ре Савады из Токийского университета предложила новый механизм, объясняющий, почему Земля и другие планеты земной группы получились «сухими» и каменистыми. Оказывается, это не редкая удача, а довольно типичный сценарий для систем со звёздами вроде Солнца. Работа опубликована в Science Advances.

Как Земля потеряла воду на старте

Земля сформировалась из планетезималей — смеси камня и льда. Чтобы стать каменистой, она должна была рано лишиться большей части воды. Ключевую роль сыграл нагрев от распада короткоживущих радиоизотопов, особенно алюминия-26. Его следы найдены в древних метеоритах — значит, в протопланетном диске он был в изобилии.

Раньше считалось: такой алюминий-26 могла доставить только сверхновая, взорвавшаяся совсем рядом. Но расчёты показывали парадокс: взрыв на нужном расстоянии разрушил бы диск целиком.

Новый механизм: «погружение» изотопов

Савада и коллеги предложили модель «погружения». Сверхновая взрывается на безопасном расстоянии — около 3,2 светового года. Ударная волна разгоняет заряженные частицы до космических лучей. Эти лучи проникают в протопланетный диск двумя путями:

  • часть изотопов (например, железо-60) заносится как пыль;
  • другая (алюминий-26) рождается уже внутри диска — от столкновений космических лучей со стабильными атомами.

Модель точно воспроизводит состав радиоизотопов в метеоритах. И главное — такие условия возникают часто.

Сколько Земель во Вселенной

По оценкам авторов, от 10 до 50 % звёзд, похожих на Солнце, формируются в среде с достаточным количеством радиоизотопов. Это значит: сухие каменистые планеты с тонкой атмосферой и ограниченным запасом воды — не редкость, а норма в Млечном Пути. А такие миры как раз считаются наиболее перспективными для жизни.

Вкратце

Новый механизм «погружения» радиоизотопов от далёких сверхновых объясняет, почему Земля стала сухой и каменистой. Такие условия возникают у 10–50 % солнцеподобных звёзд — значит, планет вроде нашей в галактике гораздо больше, чем думали раньше. Поиск обитаемых миров получил свежий импульс.