Наше Солнце сравнительно бедно углеродом. Оттого и на Земле этого элемента умеренно много, а основным компонентом пород, составляющих планету, являются силикаты — соединения кремния. Однако астрономия довольно давно сталкивается с весьма богатыми углеродом звёздами — следовательно, планеты там могут состоять в большей степени из углерода (вплоть до алмаза в роли горной породы), нежели из соединений кремния.


«Строительным материалом для наших океанов стали астероиды со значительным количеством льда и кометы, — заявляет Торренсе Джонсон (Torrence Johnson) из Лаборатории реактивного движения НАСА (США). — Если мы будет следить за «поставками» этих материалов, то обнаружим, что планеты у богатых углеродом звёзд должны быть сухими».

Как бы смешно это ни звучало, но углерод, на основе которого формируется жизнь нашего типа, став слишком распространённым в той или иной системе, может связать в ней весь кислород, не оставляя достаточного его количества для образования воды.

Вместе с коллегами г-н Джонсон построил модель, показывающую формирование водного льда в планетарных системах разных химических составов. Почти сразу после появления системы значительная часть льда скапливается за снеговой линией (у нас — далее орбиты Марса). В более близких регионах водный лёд не может долго существовать из-за высокой температуры. Оттого-то многие и считают, что формирующиеся в зоне обитаемости планеты (а она всегда ближе снеговой линии) первоначально лишены воды и океанов и лишь затем приобретают их в результате кометно-астероидной бомбардировки (в случае Земли — поздней тяжёлой бомбардировки).

Однако в условиях повышенного оседания углерода в протопланетных дисках модель не показала образования льда за снеговой линией: почти весь необходимый для этого кислород надёжно связывался углеродом. Не все твёрдые планеты были созданы одинаковыми, уверены исследователи. И те из них, что богаты углеродом, должны быть безжизненными пустынями — без океанов и вообще поверхностных водоёмов.


Справедлив ли такой взгляд? Трудно сказать, благо, по современным данным, существует возможность того, что на Земле вода была ещё до поздней тяжёлой бомбардировки, то есть отсутствие водных комет за снеговой линией могло не иметь решающего значения для образования гидросферы. Но и в этом случае вероятность появления действительно больших океанов на углеродных планетах ниже, чем в нашей системе: углерод, связывая кислород в той части протопланетного облака, что находилась ближе снеговой линии, мог препятствовать образованию слишком уж крупных водоёмов и на самих экзопланетах в зоне обитаемости.

Отчёт об исследовании представлен 7 октября 2013 года на встрече планетологической секции Американского астрономического общества в Денвере.

Подготовлено по материалам Лаборатории реактивного движения НАСА.