Новое исследование объясняет загадочную «долину радиусов» экзопланет. Учёные построили байесовскую модель, объединив каменистые и водные миры без водородно-гелиевых оболочек. Оказалось, водные планеты с горячей паровой атмосферой хорошо воспроизводят разрыв около 2 радиусов Земли. Их типичная масса — 7 земных, а доля воды — 41%. Каменистые же планеты вдвое легче. Но для крупных субнептунов (>3 радиусов Земли) одной воды недостаточно: как минимум 20% из них содержат примесь лёгких газов. Резкий обрыв числа планет на этом рубеже напоминает водопад — отсюда и название эффекта.
Телескоп «Кеплер» Уильяма Боруцки улавливал слабое мерцание далёких звёзд и открыл тысячи планет у других солнц. Среди них зияет разрыв: почти нет миров размером между каменными шарами и рыхлыми водяными гигантами. Эту «долину радиусов» объяснили новой моделью: планеты изначально делятся на каменные и водные. Водные миры с паровой атмосферой заполняют пробел, но при размере втрое земного внезапно обрываются — словно поток, падающий водопадом.
Достигнув критической массы, такая планета захватывает водород и гелий и становится газовым гигантом. Крупные водные миры просто не успевают показаться — перерождаются раньше. Но и внутри них скрыт сюрприз: вода от бешеного давления превращается в горячий лёд — твёрдый, но раскалённый. Замеры света «Кеплера» показывают, что океаны там без дна. И хотя такие водные миры обычны для галактики, наша Солнечная система — лишь один из возможных рецептов.
🎯 На водных планетах вода из-за невероятного давления превращается в горячий лёд — твёрдое вещество, которое остаётся раскалённым. Поэтому океаны там могут одновременно быть и жидкими сверху, и ледяными в глубине.
🎬 В «Интерстеллар» герои посещают планету Миллер, покрытую мелким океаном. Однако настоящие водные миры — это скорее гигантские капли без твёрдой поверхности, куда глубже любых земных морей.