Лабораторное моделирование показало, что планеты в процессе формирования могут «синтезировать» воду

Вода могла появляться на экзопланетах в ходе их формирования из-за химических реакций между горными породами и водородом, показало исследование, опубликованное в журнале Nature. Это открытие помогает объяснить, почему на некоторых внесолнечных мирах, где обилие воды, казалось бы, маловероятно, по оценкам астрономов, она все же присутствует.

«Ранее считалось, что вода попадает на формирующиеся планеты из внешних областей протопланетного диска, где при низких температурах лед и иней конденсируются и накапливаются на их поверхности. Такой процесс возможен главным образом на планетах, находящихся далеко от своей звезды», – отметили авторы исследования.

Однако миссия NASA «Kepler», открывшая множество экзопланет размером между Землей и Нептуном, показала, что часть из них располагается очень близко к своим звездам. По расчетам астрономов, некоторые из этих миров все же могут содержать воду, что ставит под сомнение прежние представления о ее происхождении.

Чтобы проверить возможные механизмы, команда исследователей провела лабораторные эксперименты, нагревая образцы горных пород лазером при высоком давлении. Ученые обнаружили, что водород реагирует с расплавленными силикатами, высвобождая кислород, который затем соединяется с водородом, образуя молекулы воды.

По словам исследователей, такие реакции могут происходить на границе между плотным каменным ядром и газовой оболочкой планет, продолжаясь миллиарды лет, особенно на мирах, более массивных, чем Земля. В зависимости от условий там может накапливаться разное количество воды – от небольших примесей до значительных запасов. Это может означать, что планеты с водородной атмосферой со временем способны становиться «влажными» мирами, а наличие воды в их атмосфере не всегда связано с миграцией из холодных областей протопланетного диска.