Odkrycie planet poza naszym Układem Słonecznym, wraz z ostatnimi wysiłkami ich skatalogowania, przyspieszyło poszukiwanie planet skalistych podobnych do Ziemi, które mogą mieć warunki odpowiednie do życia. Przez ostatnie 20 lat wielu naukowców koncentrowało się na lokalizowaniu „super-Ziemi” - planet cięższych od Ziemi, ale o masach nieco poniżej masy Neptuna lub Urana - w tak zwanej „strefie zamieszkiwalnej” ich gwiazd. W obrębie tej strefy teoretycznie jest możliwe, że planeta z odpowiednimi ciśnieniami atmosferycznymi utrzyma ciekłą wodę na swojej powierzchni.
Na początku stycznia astronomowie pracujący nad misją Kepler NASA ogłosili odkrycie KOI 172.02 (KOI dla Kepler Object of Interest), kandydata na egzoplanetę o promieniu około 1, 5 raza większym niż promień Ziemi, krążącego nieznacznie w strefie zamieszkiwania gwiazdy typu G chłodniejsze niż nasze Słońce. Jeśli zostanie to potwierdzone, planeta, która krąży wokół Słońca co 242 dni, jest „naszą pierwszą super Ziemią w strefie nadającej się do życia wokół gwiazdy typu Słońca” - powiedziała Space.com astronom Natalie Batalha, współbadaczka Keplera z NASA Ames Research Center. . Batalha i koledzy witają KOI 172.02 jako egzoplanetę najbardziej podobną do Ziemi, a zatem są głównym kandydatem do organizacji życia, czego oczekują.
Ale nie bądź zbyt podekscytowany - nowe badania sugerują, że większość z tych super-Ziem może nigdy nie podtrzymywać życia, ponieważ są one trwale zamknięte w atmosferach bogatych w wodór. Odkrycia, opublikowane wczoraj w miesięcznych zawiadomieniach Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego, pokazują, że te super-Ziemie mogą faktycznie być mini-neptunami. Co więcej, te egzoplanety prawdopodobnie nigdy nie ewoluują, by wyglądać jak Merkury, Wenus, Ziemia lub Mars - skaliste planety naszego wewnętrznego układu słonecznego.
Badacze pod kierownictwem Helmuta Lammera z Instytutu Badań Kosmicznych Austriackiej Akademii Nauk (IWF) badali, w jaki sposób promieniowanie gwiazd Kepler-11, Gliese 1214 i 55 Cancri wpłynęłoby na górną atmosferę super-Ziemi krążącej zbyt blisko ich gospodarza gwiazdy znajdują się w strefie nadającej się do zamieszkania. Te super-Ziemie mają rozmiary i masy, które wskazują, że mają skaliste wnętrza otoczone bogatymi w wodór atmosferami - atmosferami, które prawdopodobnie zostały uchwycone na początku historii planety z chmur pyłu i gazu, które uformowały mgławice systemu.
Korzystając z modelu symulującego dynamiczne właściwości atmosfer planet, badacze wykazali, w jaki sposób ekstremalne światło ultrafioletowe gwiazd macierzystych podgrzewa atmosfery egzoplanet, w wyniku czego atmosfery rozszerzają się kilkakrotnie w promieniu każdej planety, umożliwiając gazom ucieczka. Ale nie wystarczająco szybko.
„Nasze wyniki wskazują, że chociaż materiał w atmosferze tych planet ucieka z dużą prędkością, w przeciwieństwie do planet o mniejszej masie podobnych do Ziemi, wiele z tych super-Ziem może nie pozbyć się swoich bogatych w mgławicę atmosfer bogatych w wodór”, powiedział Lammer w oświadczeniu.
Zgrubna koncepcja nowo modelowanych superziemień w porównaniu z rzeczywistą Ziemią. Super-Ziemie są bardziej masywne niż Ziemia, ale ogólnie są mniejsze niż 10-krotność masy Ziemi. Natomiast Neptun ma masę około 15 razy większą niż masa Ziemi. (Zdjęcie z H. Lammar) Jeśli ich model jest poprawny, jego implikacje oznaczają katastrofę dla życia na egzoplanetach dalej, w „strefie zamieszkiwalnej”. Chociaż temperatury i ciśnienia pozwoliłyby na istnienie ciekłej wody, grawitacja i niezdolność słońca do zdmuchnięcia atmosfery na zawsze zachowałyby gęstą atmosferę bogatą w wodór. Prawdopodobnie nie byli w stanie utrzymać życia.
Naukowcy będą musieli poczekać do 2017 r. - po wystrzeleniu przez Europejską Agencję Kosmiczną satelity charakteryzującej egzoplanety (CHEOPS) - zanim dowiedzą się, czy te odkrycia przetrwają próbę czasu. CHEOPS. Do tego czasu poszukiwania egzoplanet z warunkami dojrzałymi do życia stały się znacznie trudniejsze.
