На сегодняшний день из более чем 5000 известных экзопланет ближайшими к Земле являются экзопланеты в системе Проксима Центавра: при этом экзопланета c находится за линией льда, а вот экзопланета b может быть потенциально обитаемой.

Сотрудники лаборатории термодинамики и математического моделирования природных процессов Института геохимии и аналитической химии им. В.И. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) провели оценки доставки ледяных планетезималей — первичных тел, из которых образовались планеты, — из зоны питания экзопланеты Проксима Центавра с к внутренним планетам системы Проксима Центавра b и d. 

Установлено, что количество воды, доставленной к экзопланете b, могло превышать количество воды, доставленной к Земле из зоны планет-гигантов, и массу воды в земных океанах. Результаты опубликованы в журнале Meteoritics and Planetary Science.

Масса звезды Проксима Центавра примерно в 10 раз меньше массы Солнца. Планета Проксима Центавра с находится за линией льда, а ее масса равна семи массам Земли. Считается, что планета b находится в зоне обитаемости ближе к звезде, чем линия льда. Масса этой планеты немного больше массы Земли. Вода, необходимая для жизни на этой планете, могла быть доставлена из окрестности орбиты планеты с. Планета d находится ближе к звезде, чем планета b, а ее масса примерно в четыре раза меньше, чем у планеты b. 

Были проведены расчеты эволюции орбит планетезималей, первоначально находившихся в некоторой окрестности орбиты планеты с. В расчётах учитывалось гравитационное влияние звезды и планет с и b. Планетезимали, столкнувшиеся с планетами или звездой или достигшие 1200 а.е. (астрономических единиц) от звезды, исключались из дальнейшего интегрирования.

Проведенные исследования включали оценки общей начальной массы планетезималей в зоне питания планеты с. Эта общая масса могла составлять около 10-15 масс Земли. Эта оценка была сделана на основе исследований отношения массы планетезималей, выброшенных на гиперболические орбиты, к массе планетезималей, столкнувшихся с формирующейся планетой c. На основании оценок массы планетезималей, выбрасываемых на гиперболические орбиты, был сделан вывод, что при росте массы планеты с большая полуось ее орбиты могла уменьшиться как минимум в 1,5 раза.

Анализ полученных результатов показал, что,  в зависимости от возможного взаимного гравитационного влияния планетезималей, увеличивающего средние эксцентриситеты орбит планетезималей, общая масса материала, доставленного планетезималями из зоны питания планеты c на планету b, могла быть в пределах от 0.002 до 0.015 масс Земли, то есть, больше количества воды, доставленной к Земле из зон планет-гигантов. При этом, вероятно, количество воды, доставленной на планету Проксима Центавра b, превысило массу воды в земных океанах (равную 0.0002 массы Земли). Количество же материала, доставленного из зоны питания планеты с на планету d, могло быть немного меньше, чем на планету b.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки России.

Источник: ГЕОХИ РАН.