Планета «Овсянка»: Сложности без метана
«Это большая загадка, — резюмирует планетолог Кевин Стивенсон (Kevin Stevenson), один из авторов исследования. — Все расчеты говорят о том, что на такой планете углерод должен находиться именно в форме метана. Теоретикам придется потрудиться, чтобы обосновать, что тут происходит».
Речь идет о планете GJ 436b, расположенной в звездной системе Gliese 436, об исследовании которой мы писали в заметке «Замечательный сосед». GJ 436b — планета размерами примерно с Нептун, то есть — едва ли не самая небольшая из исследованных планет вне Солнечной системы.
Конечно, в будущем более мощные телескопы позволят вести наблюдения и меньших тел, уже размерами с Землю, в поисках метана и других химических веществ, наличие которых может говорить о наличии там жизни — воды, кислорода, углекислого газа. «В конечном итоге мы должны вести поиски следов жизни на небольших каменистых планетах, — добавляет Кевин Стивенсон. — Кислород, особенно при небольших концентрациях метана, скажет нам, что, возможно, мы не одиноки».
GJ 436b расположена в 33 световых годах от нас, в созвездии Льва. Каждые 2,64 земных суток она делает оборот по орбите, вращаясь вокруг карликовой звезды, намного менее яркой, чем наше Солнце. Каждый раз, когда планета оказывается для нас позади своей звезды, общая светимость этой системы падает (ведь пока планета не закрыта звездой, отраженный ей свет тоже вносит свой вклад). А поскольку отражение излучения планетой определяется ее химическим составом и длиной волны излучения, если зафиксируем падение светимости системы для разных длин волн, мы сможем узнать и состав планеты.
Таким путем действовала и группа профессора Джозефа Харрингтона (Joseph Harrington), в которой работает Кевин Стивенсон. Профессор пояснил, что в случае с GJ 436b ожидания обнаружить метан естественно вытекали из химического состава и вида планеты. «Это как бросить хлеб в яйца, чтобы приготовить гренки, а на выходе получить овсянку», — поясняет он.
Действительно, что нужно, чтобы «приготовить» метан? Углерод, кислород, водород — и температура. На нашей собственной планете основные объемы метана производят микроорганизмы-обитатели кишечника крупного рогатого скота и обширных влажных рисовых полей. На планетах-гигантах Солнечной системы метана куда больше, хотя там нет ни коров, ни риса. Вообще, где бы ни встретились компоненты метана — углерод, кислород и водород — если температура там достаточно высока (вплоть до 1 тыс. Кельвин,
На планете GJ 436b есть и углерод, и кислород, и метан, а температура составляет около 800 Кельвин — и, естественно, считалось, что здесь должны найтись значительные количества метана и немного СО. Но наблюдения телескопа Spitzer показали прямо обратное: изучив спектр отраженного планетой спектра в ИК-волнах, он показал наличие СО — но не метана. «Остается только чесать в затылке, — разводит руками профессор Харрингтон, — но совершенно очевидно, что существующие представления и модели нуждаются в совершенствовании».
По пресс-релизу NASA JPL