Откако је потврђена прва егзопланета 1992. године, астрономи су пронашли хиљаде света изван нашег Сунчевог система. Како се све више и више открића стално догађа, тежиште егзопланета у фокусу полако прелази из открића егзопланета у карактеризацију егзопланете. У основи, научници сада траже одређивање састава егзопланета да би утврдили да ли би могли подржати живот или не.
Кључни део овог процеса је проналажење колико воде постоји на егзопланетима, што је од суштинског значаја за живот какав знамо. Током недавне научне конференције, тим научника представио је нова истраживања која указују на то да је вода вероватно главна компонента оних егзопланета које су између два и четири пута веће од Земље. Ова открића имаће озбиљне импликације када је у питању потрага за животом изван нашег Сунчевог система.
Истраживање је било предмет презентације под називом „Интерпретација модела раста величине планета раста“ која је одржана на Голдсцхмидт конференцији 2018. у Бостону. Током сесије под називом „Улога екстремног бјекства атмосфере са врућих егзопланета“, тим је представио налазе који су указивали на то да су водени свјетови можда уобичајенији него што се претходно мислило.
Ови налази засновани су на подацима из Кеплер свемирски телескоп и Гаиа мисије, који је анализирао међународни тим научника који је водио др Ли Зенг - истраживач са одељења за планетарне науке са Универзитета Харвард. Као што су навели, Кеплер мисија је прецизно измерила радијусе преко 4000 кандидата за егзопланету, заједно са њиховим орбиталним периодима и осталим параметрима.
Ови кандидати за егзопланету могу се поделити у две категорије величине: оне које имају 1,5 пута више од радијуса Земље и оне које просечно имају око 2,5 Земљине радијуса. У комбинацији са мерењима масе и недавних радијуса из Гаиа мисије, тим је био у стању да развије модел унутрашње структуре ових планета. Док се за планете које спадају у прву категорију верује да су камените, сматра се да се за последње оне крећу од супер-Земље до гасних гиганата величине Нептуна.
Међутим, према моделу који су развили Ли и његове колеге, многи од потврђених егзопланета које су између два и четири пута веће од Земље у ствари могу бити водени светови. На овим планетама отприлике 50% масе чини вода, док вода чини само 0,2% масе Земље. Као што је др. Зенг објаснио током презентације:
„Било је велико изненађење схватити да мора да постоји толико водених светова ... Погледали смо како се маса односи на радијус и развили модел који би могао да објасни везу. Модел указује да оне егзопланете који имају радијус око к1.5 Земљине радијусе имају тенденцију да су стеновите планете (обично к5 масе Земље), док оне са полумјером од к2.5 Земљине радијус (са масом око к10 Земље) вероватно су водени светови “.
Међутим, када се узму у обзир орбиталне карактеристике ових планета (тј. Колико се блиско врте око својих звезда), почиње се појављивати врло занимљива слика. Као што је Ли објаснио, ови "водени светови" нису толико стеновите планете прекривене дубоким океанима, већ сасвим нова врста планета за коју нема еквивалента у Сунчевом систему.
„Ово је вода, али није онаква каква је обично на Земљи. Очекује се да ће њихова температура на површини бити од 200 до 500 степени Целзијуса “, рекао је он. „Њихова површина може бити омотана атмосфером у којој доминирају водене паре, а испод тога је слој течне воде. Како се дубље креће, могло би се очекивати да се ова вода трансформише у јачине високог притиска пре него што стигнемо до чврстог каменитог језгра. Лепота модела је што објашњава колико се композиција односи на познате чињенице о овим планетима. "
Можда је још изненађујуће било колико су ове планете уобичајене. Према својој студији, Ли и његове колеге навели су да око 35% свих познатих егзопланета већих од Земље треба да буде богато водом. Штавише, они хипотезирају да су се вјероватно формирали на начин сличан ономе како се вјерује да су настале језгре гасних гиганата - каменита језгра окружена слојевима испарљивих материјала чврстег притиском.
Наравно, ово откриће има значајне импликације када је у питању потрага за животом изван нашег Сунчевог система. До сада је научницима донео закључак да је вода кључна за живот, као што знамо. Али ако је ова студија тачна, чини се да је вода на обилним ексопланетима много обилнија него раније, и могла би представљати препреку животу какав знамо.
Ако се заиста водени светови састоје од вруће, паре атмосфере и густих ледених слојева ближе њиховим језграма, тада би живот могао бити тежак на овим светима. У основи, екстремна врућина и недостатак приступа довољној сунчевој светлости, хидротермалној активности и копненим масама створили би прилично непријатељско окружење. Ипак, студија нуди неке интригантне могућности када је у питању карактеризација егзопланета и гледање шта је тамо.
Гледајући у будућност, Ли и његове колеге се надају да ће се управо лансирати Транзитни сателит анкете Екопланет (ТЕСС) ће наћи много више ових водених светова. Након тога ће уследити земаљски телескопи - и ускоро ће бити лансирани Свемирски телескоп Јамес Вебб (ЈВСТ) - који ће пружити спектроскопска мерења која ће помоћи научницима да карактеришу саставе и атмосфере ових планета.
Како је рекла професорица Сара Сеагер, професорица планетарних наука на Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) и заменик директора науке у ТЕСС-овој мисији:
„Невероватно је мислити да би енигматични егзопланети средње величине могли да буду водени светови са огромним количинама воде. Надамо се да ће проматрања атмосфере у будућности - густе атмосфере паре - моћи подржати или побити нове налазе. "
У међувремену, још увек има доста стеновитих света који се истражују због знакова живота!
