В настоящее время насчитывается около пятидесяти известных экзопланет, диаметр которых колеблется от размера Марса до нескольких размеров Земли.
Концепция художника о предполагаемом водном мире - экзопланета размером с Землю, полностью покрытая водой - на примере двоичной звездной системы Кеплер-35А и Б. Авторы: NASA / JPL-Caltech
Они также находятся в зоне своих звезд, которая пригодна для жизни - орбитальное расстояние, в пределах которого их температура поверхности допускает жидкую воду. Эти экзопланеты в настоящее время являются нашими лучшими кандидатами на обитаемость.
Однако, когда экзопланета пригодной для жизни в зоне имеет воду в десятках процентов от ее общей массы, и если ей не хватает атмосферы с водородом или газообразным гелием - ее называют "водным миром". Некоторые ученые утверждают, что водные миры маловероятные для жизни места. Они испытывают недостаток в твердой поверхности, суше, которая ведет карбонатно-силикатный цикл, процесс, в котором углекислый газ, который считается необходимым для поддержания благоприятных температур поверхности, сбалансирован между атмосферой и внутренним пространством планеты. Космический астроном Амит Леви и его коллега повторно проанализировали физические и геологические механизмы водных миров. Они обнаружили, что, когда давление атмосферного диоксида углерода является достаточно высоким, морской лед может обогащаться химическими веществами, отличными от воды и осадка, приводя в движение планетарное течение, которое фактически уравновешивает давление газа примерно так же, как карбонатно-силикатный цикл.
Эти ученые считают - для того, чтобы этот эффект работал, планете нужно вращаться примерно в три раза быстрее Земли; это позволяет полярному ледниковому покрову развивать и создавать температурный градиент в океане, который помогает поддерживать механизм. Кроме того, этот температурный градиент будет поддерживать циклы замораживания-оттаивания, необходимые для эволюции жизни в водных мирах, в соответствии с ограничениями пребиотической химии. Они вычисляют новую "пригодную для жилья зону" для этого процесса вокруг подобных Солнцу и меньших звезд; она как правило находится в пределах границ обычного пригодного для жилья зонального диапазона. В заключение отметим, что для очень маленьких звезд (меньше половины размера Солнца) механизм не будет работать, потому что экзопланеты в его обитаемой зоне, вероятно, привязаны к звезде и всегда повернуты одной и той же стороной к звезде.