За последние 20 лет поиски землеподобных экзопланет вокруг звезд за пределами Солнечной системы значительно ускорились. Это стало возможным благодаря запуску многих космических обсерваторий, но в большей степени космическому телескопу «Кеплер». Используя их и многочисленные наземные обсерватории, астрономы обнаружили огромное множество миров, у которых, на первый взгляд, много общего с нашей планетой. Некоторые из них даже находятся в «зоне обитания», температура в которой приемлема для существования воды в жидким состоянии.
Команда исследователей, анализируя процесс формирования таких планет, пришла к выводу, что что преимущественное большинство «суперземель», находящихся в обитаемых зонах своершенно непригодны для жизни именно из-за плотной атмосферы и высокого давления. Они полагают, что планеты, обладающие менее массивными ядрами, могут быть более приемлемыми средами обитания, нежели планеты с огромными ядрами, которые, также как «мини-нептуны», характеризуются плотной атмосферой и, вероятнее всего, так и остаются «стерильными». Исследователи во главе с Helmut Lammer из Space Research Institute (IWF), функционирующего при Austrian Academy of Sciences, опубликовали результаты проведенных ими исследований в журнале Monthly Notices Королевского астрономического общества (Royal Astronomical Society).
Планетарные системы, в том числе и наша Солнечная система, по мнению учёных, сформировались из водорода, гелия и более тяжёлых элементов, вращающихся вокруг своих звезд в, так называемом, протопланетном диске. Пыль и скалистый материал, как полагают планетологи, на протяжении довольного длительного времени сталкивались, соединяясья в единое целое, в конечном итоге сформировав скалистые ядра, из которых в последующем образовались планеты. Гравитация этих ядер «привлекала» водород из протопланетного диска и иногда ей даже удавалось удерживать его.
Lammer и его команда смоделировали баланс захвата и «изъятия» водорода планетарными ядрами, массой от 0,1 до 5 земных массы, расположенными в обитаемой зоне, подобной Солнцу, звезды. Их модели показали, что протопланеты, такой же плотности как Земля, масса которых не более 0,5 земной массы, не способы «изъять» и удержать вблизи поверхности значительное количесво водорода.
При условии, что молодая звезда характеризуется более интенсивным ультрафиолетовым излучением, нежели Солнце, её планеты земной массы могут не только «изъять», но и также стремительно растерять обволакивающий их водород. Более массивные планетарные ядра, похожие на «суперземли», найденные вокруг многих звезд, более крепко «держатся» за свой водород. Эти планеты в конечном итоге заканчивают как «мини-нептуны», атмосфера которых более плотная, чем у Земли.
Результаты исследований предполагают, что некоторым недавно обнаруженным «суперземлям», таким как Kepler- 62E и -62F, недостаточно находиться в зоне обитания, чтобы стать пригодными для жизни.
По словам Lammer, результаты исследований показывают, что на этих двух «суперземлях», вероятнее всего, содержиться в 100-1000 раз больше водорода, нежели в Мировом океане Земли. Из-за плотной, толстой атмосферы давление на поверхность планеты настолько велико, что существование жизни на них практически невозможно.
