Новое исследование под руководством Дэвида Дальбюддинга из Института внеземной физики Макса Планка в Германии и Джулии Роккетти из Европейского космического агентства предполагает, что спутники, вращающиеся вокруг свободно плавающих экзопланет, могут сохранять внутреннее тепло благодаря приливным силам и поддерживать обитаемую среду, если они обладают плотной водородной атмосферой. Это исследование об экзолунах было опубликовано в журнале «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».
Астрономы обнаружили сотни экзопланет, дрейфующих в межзвездном пространстве, большинство из которых были выброшены из своих материнских систем гравитационными взаимодействиями. Эти блуждающие миры обычно холодны и темны, но их спутники могут генерировать приливное тепло из-за вытянутых орбит, подобно Европе и Энцеладу в нашей Солнечной системе.
Исследование указывает, что в атмосфере с высоким давлением, состоящей преимущественно из водорода, молекулы водорода могут поглощать тепло через процесс «поглощения, индуцированного столкновениями», образуя сверхмолекулярные комплексы, чья способность поглощать инфракрасное излучение сравнима с таковой у парниковых газов, таких как углекислый газ. Это может помочь экзолунам сохранять жидкую воду, даже находясь вдали от звезд.
Дальбюддинг поясняет: «Такая экзолуна может иметь достаточно высокую температуру поверхности, чтобы вода оставалась жидкой, даже без близлежащей звезды, что значительно расширяет возможности для возникновения жизни во Вселенной. Однако, хотя такие спутники могут быть обнаружены в ближайшем будущем, подтверждение и анализ любой их атмосферы, вероятно, будет невозможным в течение очень долгого времени».
Команда смоделировала эволюцию спутников, объединив моделирование атмосферной температуры и химической обратной связи. Дальбюддинг говорит: «Мы объединили точные расчеты температуры атмосферы с обратной связью от химического состава, в основном через конденсацию. Это дало наиболее реалистичное — хотя и все еще приблизительное — моделирование таких спутников на сегодняшний день».
Исследователи также интегрировали теорию орбитальных изменений, чтобы рассчитать время пребывания в обитаемой зоне. Результаты показывают, что при давлении водородной атмосферы в 100 раз выше земного эффект поглощения, индуцированного столкновениями, может поддерживать теплые и стабильные условия в течение обитаемого периода до 4,3 миллиарда лет, что сопоставимо с возрастом Земли.
Дальбюддинг добавляет: «Водород служит не только как мощный парниковый газ, но и как стабильный фон, на котором вещества, способные в большей или меньшей степени конденсироваться, такие как метан, аммиак и водяной пар, могут дополнительно способствовать удержанию внутреннего тепла». Это исследование экзолун также связано с ранними условиями на Земле и может объяснить происхождение жизни.
Детали публикации: Автор: Сэм Джарман, Phys.org; Название: «Moons orbiting wandering exoplanets could be habitable—with one catch»; Опубликовано в: «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society» (2026).
