Блуждающие планеты, не привязанные ни к одной звезде, долгие годы считались мёртвыми и безнадёжными мирами. Однако новое исследование показывает: их спутники могут сохранять жидкую воду на поверхности до 4,3 миллиарда лет — почти столько же, сколько существует наша Земля. Всё благодаря приливному нагреву и плотной водородной атмосфере, которая работает как мощное термальное одеяло. Статья опубликована в препринтном журнале arXiv.

Как выжить без солнца

Как рассказывает Space.com, свободно плавающие (rogue) планеты — это космические «изгои», выброшенные из своих звёздных систем в раннем хаосе формирования. Их может быть в десятки раз больше, чем обычных планет. Обычно мы считали, что без звезды на таких мирах царит вечный холод и жизнь невозможна.

Но у блуждающих планет часто остаются спутники. Их орбиты после «изгнания» становятся сильно вытянутыми. Когда луна приближается к планете, гравитация сильно сжимает и растягивает её недра. Это вызывает трение и выделяет тепло — процесс, который астрономы называют приливным нагревом. Именно он поддерживает жидкие океаны подо льдом на Европе и Энцеладе в нашей Солнечной системе.

Водород вместо углекислого газа

Раньше учёные пытались использовать углекислый газ как основной парниковый газ. Но при очень низких температурах и высоком давлении CO₂ конденсируется и «выпадает» из атмосферы, что приводит к её коллапсу.

Новая модель показывает, что гораздо эффективнее работает водород. В плотной атмосфере молекулы водорода при столкновениях начинают активно поглощать инфракрасное излучение (эффект collision-induced absorption). Это позволяет удерживать тепло, выделяемое приливным нагревом, и не давать ему уходить в космос.

Результаты моделирования впечатляют: спутник размером с Землю, вращающийся вокруг юпитероподобной блуждающей планеты, может поддерживать условия для жидкой воды на поверхности до 4,3 миллиарда лет.

Что это значит для поиска жизни

Если гипотеза верна, то потенциально обитаемых миров во Вселенной становится значительно больше. Жизнь может существовать не только в привычных «зонах обитаемости» вокруг звёзд, но и в полной темноте межзвёздного пространства — на лунах свободно плавающих планет.

Это открывает совершенно новую категорию объектов для поиска биосигнатур. Будущие миссии, такие как Dragonfly к Титану, помогут лучше понять, как работают подобные процессы на холодных мирах с углеводородной химией.

Вкратце

Спутники блуждающих планет могут сохранять жидкую воду на поверхности до 4,3 млрд лет благодаря приливному нагреву и плотной водородной атмосфере, которая эффективно удерживает тепло. Это намного дольше, чем считалось ранее. Исследование существенно расширяет список потенциально обитаемых миров во Вселенной — жизнь может существовать даже в полной темноте межзвёздного пространства. Работа опубликована в препринте arXiv.