Нептун
Менші і холодніші за газові гіганти, Нептун і Уран класифікуються як крижані гіганти. Це гарна назва, оскільки в них дійсно є велика кількість водяного льоду, змішаного з атмосферою переважно водню та гелію. На вершинах хмар дуже мало води, але відсоток води збільшується, коли ви спускаєтеся до більш важкого ядра. Чи може бути шар на Нептуні з достатнім тиском і температурою, щоб рідка вода утворилася у величезні океани? А якщо не Нептун, то як щодо планети, схожої на Нептун, що обертається навколо іншої зірки?Спочатку трохи про Нептун. Ця планета «крижаний гігант» обертається навколо Сонця на відстані приблизно 30 а.о. (в 30 разів більше, ніж відстань Земля-Сонце). Температура його поверхні становить 50 градусів вище абсолютного нуля, але температура збільшується, коли ви спускаєтеся вниз через вершини хмар через залишкове тепло від його утворення. Його верхні шари атмосфери на 80% складаються з водню і 19% гелію з кількома іншими хімічними речовинами.
Сліди води видно у верхніх шарах атмосфери Нептуна, але астрономи вважають, що співвідношення води збільшується, коли ви проходите вниз крізь вершини хмар. Планетологи припустили, що вода може існувати глибоко в твердому ядрі Нептуна в іонному стані, де температура становить тисячі градусів Кельвіна. Але може бути місце вище, де температури нижчі (менше 800 К), а тиск більш розумний (менше 20 кбар), ніж могли б утворитися величезні океани рідкої води.
Але це складний баланс. Чи може утворитися океан, залежить від суміші води і газу в атмосфері при правильних температурах. Коли ви спускаєтеся в атмосферу, відношення води до водню збільшується. У той же час вода може конденсуватися з атмосфери лише тоді, коли температура досить низька. Якщо надто спекотно або кількість води занадто низька, ви просто отримаєте основу хмар – щось на зразок туману над більш твердим внутрішнім приміщенням Нептуна.
Але якщо температура досить низька при правильному тиску, а в атмосфері достатньо води, вона повинна конденсуватися, щоб утворити шар океану до того, як почнуть хмари.
Дослідники Слоан Дж. Вікторович і Ендрю П. Інгерсолл з Каліфорнійського технологічного інституту в Пасадені зробили розрахунки для Нептуна у своїй новій роботі,Рідка вода океанів у крижаних гігантах.
Згідно з даними, зібраними звідси, на Землі та космічним кораблем «Вояджер», Нептун, ймовірно, занадто сухий і надто теплий для формування цих океанів. Вікторович і Інгерсолл підрахували, що ймовірність появи океанів на Нептуні становить менше 15%. Але оскільки Нептун з часом охолоджується – можливо, приблизно через мільярд років – ймовірність появи води в океанах збільшується до 40%.
Нептун може бути не найкращим кандидатом, але позасонячні планети можуть підійти. Оскільки методи пошуку позасонячних планет удосконалюються, астрономи повинні шукати планети класу Нептун з температурою поверхні нижче, ніж у Нептуна, але більшим співвідношенням води в атмосфері.
І їх було б легше помітити, ніж маленькі скелясті планети поблизу їхніх батьківських зірок.