Нові спостереження показали, що біля далекого червоного карлика можуть обертатись планети, до половини обсягу яких становить вода. Вона покриває ці світи глибоким і гарячим океаном, що переходить у наповнену парою атмосферу.
У Сонячній системі представлено кілька класів планет, включаючи кам’янисті, подібні до Землі, газові та крижані гіганти, як Сатурн і Нептун. Але біля інших зірок виявляють і такі планети, аналогів яким у нас немає: гарячі юпітери, міні-нептуни, масивні надземлі та планети-океани, повністю вкриті водою. Передбачається, що існують світи, що містять воду у величезних кількостях, де вона у вигляді льоду густо перемішана з твердими породами.
Нові спостереження дозволяють говорити і про інший вид планет, які складаються з води практично наполовину, при цьому покриті рідким рідким океаном і оточені наповненою парою гарячою атмосферою. Про це Керолін Піоле (Caroline Piaulet) та її колеги пишуть у статті, опублікованій у журналі Nature Astronomy.
Робота присвячена системі зірки Kepler-138 — червоного карлика розмірами та масою приблизно вдвічі менше Сонця, розташованого у 220 світлових роках. Кілька років тому Kepler-138 вивчили транзитним та доплерівським методами. Перший спирається на кількість світла зірки, яке затьмарює потенційна планета при проходженні на її тлі, другий відстежує слабкі коливання зірки, викликані притягненням масивних тіл, що обертаються навколо неї. Поєднання цих підходів дозволяє не тільки виявити планети, але й оцінити їх розміри та масу, а потім підрахувати густину.
Виходячи з таких даних було показано, що в системі є три планети, що знаходяться дуже близько до зірки. Внутрішня Kepler-138b нагадує Марс, а дві зовнішні (Kepler-138c і Kepler-138d) — це надземлі, щільні кам’янисті екзопланети в кілька разів масивніші за нашу. Однак орбіти планет розташовані дуже тісно і можуть впливати на рухи один одного, що здатне спотворювати оцінки їх мас та розмірів. Тому вчені вирішили глянути на систему ще раз.
Нові спостереження провели за допомогою космічних телескопів Hubble та Spitzer, і вони ніяк не погодилися з попередніми висновками. Їх вдалося пояснити, припустивши, що в системі є четверта планета, Kepler-138e, яка знаходиться далі за решту і не проходить на тлі зірки, залишаючись невидимою. Вона зовсім невелика, але вносить спотворення у спостереження червоного карлика, отже, й у дані, основі яких визначили характеристики екзопланет.
Ще раз оцінивши їх розміри та маси, вчені дійшли висновку, що щільність Kepler-138c і Kepler-138d — проміжна між щільністю кам’янистих планет (на зразок Землі чи Марса) та розріджених газових гігантів (як Сатурн чи Юпітер). Можна було б припустити, що вони є твердими тілами, оточеними товстою воднево-гелієвою атмосферою. Однак планети знаходяться дуже близько до червоного карлика, і така атмосфера була б давно забрана зоряним вітром.
Тому автори нової роботи пов’язали щільність Kepler-138c та Kepler-138d з наявністю великих кількостей води. Мабуть, на неї припадає понад десять відсотків за масою та приблизно половина обсягу цих екзопланет. За словами авторів роботи, їх найближчим аналогом можна назвати супутник Юпітера Європу, вкриту океаном на сотні кілометрів завглибшки, який скований товстою крижаною корою.
При цьому обидві екзопланети знаходяться в набагато тепліших умовах, ніж Європа. Навіть далека Kepler-138d розташована у вісім разів ближче до зірки, ніж Земля до Сонця. І хоча яскравість червоного карлика зовсім невелика, його випромінювання достатньо, щоб вода на поверхні обох планет залишалася рідкою і закипала. Замість крижаної оболонки вони вкриті гарячим океаном, який поступово перетворюється на наповнену порою атмосферу.
