Nuo pat pirmosios egzoplanetos patvirtinimo 1992 m. Astronomai rado tūkstančius pasaulių už mūsų Saulės sistemos ribų. Visą laiką vykstant vis daugiau atradimų, egzoplanetų tyrinėjimai pradėjo pamažu pereiti nuo egzoplanetų atradimų prie egzoplanetų apibūdinimo. Iš esmės dabar mokslininkai siekia nustatyti egzoplanetų sudėtį, kad nustatytų, ar jie galėtų palaikyti gyvybę.
Svarbiausia šio proceso dalis yra išsiaiškinti, kiek vandens egzoplanetose yra, o tai yra gyvybiškai svarbu, kaip mes jį žinome. Neseniai vykusioje mokslinėje konferencijoje mokslininkų komanda pristatė naujus tyrimus, kurie rodo, kad vanduo greičiausiai yra pagrindinė tų egzoplanetų, kurių dydis yra nuo dviejų iki keturių kartų didesnis nei Žemės, komponentas. Šie atradimai turės rimtų padarinių ieškant gyvenimo už mūsų Saulės sistemos ribų.
Tyrimas buvo pristatytas 2018 m. Bostone vykusioje „Goldschmidt“ konferencijoje pavadinimu „Augimo modelio aiškinimas apie planetos dydžio pasiskirstymą“. Sesijos, pavadintos „Nepaprasto atmosferos pabėgimo iš karštų egzoplanetų vaidmuo“ metu komanda pristatė išvadas, kurios nurodė, kad vandens pasauliai gali būti dažnesni, nei manyta anksčiau.
Šios išvados buvo pagrįstos Keplerio kosminis teleskopas ir Gaia misiją, kurią analizavo tarptautinė mokslininkų komanda, vadovaujama dr. Li Zeng - tyrėjo iš Harvardo universiteto Žemės ir planetų mokslų departamento. Kaip jie nurodė, Kepleris misija tiksliai išmatavo daugiau nei 4000 egzoplanetų kandidatų spindulius, taip pat jų orbitos periodus ir kitus parametrus.
Šiuos egzoplanetos kandidatus galima suskirstyti į dvi dydžio kategorijas: tuos, kurie turi 1,5 karto didesnį nei Žemės spindulys, ir tuos, kurių vidurkis yra apie 2,5 Žemės spindulio. Kartu su masės ir naujausiais spindulio matavimais iš Gaia Misija, komanda sugebėjo sukurti šių planetų vidinės struktūros modelį. Manoma, kad planetos, patenkančios į pirmąją kategoriją, yra akmenuotos, tačiau pastarosios paprastai yra nuo superžemių iki Neptūno dydžio dujų milžinų.
Tačiau pagal Li ir jo kolegų sukurtą modelį daugelis patvirtintų egzoplanetų, kurių dydis nuo dviejų iki keturių kartų viršija Žemės dydį, iš tikrųjų gali būti vandens pasauliai. Šiose planetose maždaug 50% masės sudaro vanduo, o vanduo sudaro tik 0,2% Žemės masės. Kaip pranešimo metu paaiškino dr. Zeng:
„Buvo didžiulė staigmena suprantant, kad vandens pasaulių turi būti tiek daug ... Pažvelgėme, kaip masė yra susijusi su spinduliu, ir sukūrėme modelį, kuris gali paaiškinti santykius. Šis modelis rodo, kad tos egzoplanetos, kurių spindulys yra maždaug x1,5 Žemės spindulio, paprastai yra uolingos planetos (paprastai yra x5 Žemės masės), tuo tarpu tos, kurių Žemės spindulys yra x2,5 (kurių masė yra maždaug x10). tikriausiai vandens pasauliai “.
Tačiau kai atsižvelgiama į šių planetų orbitines charakteristikas (t. Y. Kaip arti jos skrieja į atitinkamas žvaigždes), pradeda ryškėti labai įdomus vaizdas. Kaip paaiškino Li, šie „vandens pasauliai“ yra ne tiek uolingos planetos, kurias dengia gilūs vandenynai, bet visiškai naujo tipo planeta, kuriai Saulės sistemoje nėra atitikmens.
„Tai vanduo, bet ne taip dažnai sutinkamas čia, Žemėje. Manoma, kad jų paviršiaus temperatūra bus 200–500 laipsnių Celsijaus “, - sakė jis. Jų paviršius gali būti uždengtas atmosferoje, kurioje dominuoja vandens garai, o po juo yra skysto vandens sluoksnis. Judant giliau, galima tikėtis, kad šis vanduo virsta aukšto slėgio ledais, kol pasieksime tvirtą uolėtą šerdį. Modelio grožis yra tas, kad jis paaiškina, kaip kompozicija susijusi su žinomais faktais apie šias planetas. “
Gal dar labiau nustebino tai, kaip dažnai atrodo šios planetos. Jų tyrimo duomenimis, Li su kolegomis nurodė, kad apie 35% visų žinomų egzoplanetų, didesnių už Žemę, turėtų būti gausu vandens. Be to, jie hipotezuoja, kad greičiausiai susiformavo panašiai, kaip manoma, kaip susiformavo dujų milžinų šerdys - uolėta šerdis, apsupta lakiųjų medžiagų sluoksnių, sukietėjusių spaudimo būdu.
Natūralu, kad šis atradimas turi reikšmingų padarinių ieškant gyvenimo už mūsų Saulės sistemos ribų. Iki šiol mokslininkams buvo mintis apie mintį, kad vanduo yra gyvybiškai svarbus, nes mes žinome, kad tai buvo išvada. Bet jei šis tyrimas yra teisingas, paaiškėja, kad egzoplanetose vandens yra daug daugiau nei anksčiau, ir tai gali būti kliūtis gyvenimui, kaip mes jį žinome.
Jei iš tikrųjų vandens pasaulius sudaro karšta, garuojanti atmosfera ir tankus ledo sluoksnis arčiau jų šerdies, tada šiuose pasauliuose atsirasti būtų sunku. Iš esmės didelis karštis ir nepakankamas saulės spindulių, hidroterminio aktyvumo ir sausumos masės nebuvimas leistų sukurti gana priešišką aplinką. Nepaisant to, tyrimas siūlo keletą intriguojančių galimybių, kai reikia apibūdinti egzoplanetas ir pamatyti, kas ten yra.
Žvelgdami į ateitį Li ir jo kolegos tikisi, kad naujai įkurtas Tranzitinis „Exoplanet“ tyrimo palydovas (TESS) ras dar daugiau šių vandens pasaulių. Tada juos stebės antžeminiai teleskopai - ir netrukus jie bus pradėti gaminti Džeimso Webbo kosminis teleskopas (JWST) - atliks spektroskopinius matavimus, kurie padės mokslininkams apibūdinti šių planetų kompozicijas ir atmosferą.
Kaip sakė Masačusetso technologijos instituto (MIT) Planetų mokslo profesorė ir TESS misijos mokslo direktoriaus pavaduotoja profesorė Sara Seager:
Nuostabu manyti, kad mįslingos vidutinio dydžio egzoplanetos gali būti vandens pasauliai, kuriuose yra didžiulis vandens kiekis. Tikimės, kad ateityje atmosferos stebėjimai - tiršta garo atmosfera - gali patvirtinti ar paneigti naujus atradimus. “
Tuo tarpu dar yra daugybė akmenuotų pasaulių, kuriuos reikia ištirti dėl gyvybės ženklų!
