Naukowcy często szukają wody w kosmosie, ponieważ na Ziemi, gdziekolwiek jest woda, jest życie.
Łaziki na Marsie szukają współczesnej wody lub lodu, a także oznak starożytnych rzek i oceanów. Przeszukali księżyc, szukając śladów lodu głęboko w jego kraterach, a nawet wysłali sondę w poszukiwaniu lodu na komecie. Jednak nowe badania sugerują, że znalezienie kosmicznej H2O może nie być takie trudne poza naszym Układem Słonecznym. Symulacje oparte na danych z egzoplanet sugerują, że światy wodne pokryte głębokimi oceanami mogą faktycznie być dość powszechne w całej naszej galaktyce, według nowego badania opublikowanego w tym tygodniu w PNAS.
Od 1992 roku astronomowie skatalogowali około 4000 egzoplanet krążących wokół odległych gwiazd. Okazuje się, że większość tych planet dzieli się na dwie kategorie wielkości: mniejsze planety o promieniu około 1, 5 razy większym od Ziemi i masie około pięć razy większej niż nasza planeta oraz większe planety o promieniu 2, 5 razy większym niż nasza planeta i dziesięć razy większa od masy . Jamie Carter z Forbes donosi, że badacze uważają, że planety o mniejszym promieniu są światami skalistymi. Zinterpretowali rozmiar i masę większych planet jako klasę planet zwanych karłami gazowymi, które mają skaliste jądro otoczone aureolą gazu.
Korzystając z nowych danych o promieniach i masie egzoplanet zebranych przez satelitę kosmicznego Gaia, Li Zeng i jego koledzy z Harvardu zbierają więcej szczegółów na temat wewnętrznych struktur egzoplanet.
Odkryli, że te duże gazowe karły lepiej wyjaśnić jako światy wodne. Ale to nie są światy wodne jak Ziemia, gdzie pomimo pokrycia 71 procent powierzchni, woda stanowi zaledwie 0, 02 procent masy Ziemi. Zamiast tego te światy składają się w 25 procentach i nawet w 50 procentach z wody, pokrywając je dziwne, rozległe oceany. Możliwe, że nawet 35 procent wszystkich znanych egzoplanet to te ogromne, pokryte oceanem kule, jak zauważył Li podczas konferencji latem ubiegłego roku.
Jednak każdy, kto chce popłynąć w morze pozaziemskie, może o tym zapomnieć.
„To woda, ale nie tak powszechnie spotykana tutaj na Ziemi”, mówi Li w komunikacie prasowym. „Oczekuje się, że temperatura ich powierzchni będzie w zakresie od 200 do 500 stopni Celsjusza. Ich powierzchnia może być spowita w atmosferze zdominowanej przez parę wodną, z warstwą ciekłej wody pod spodem. Idąc głębiej, można się spodziewać, że woda ta przekształci się w lody wysokociśnieniowe, zanim… dotrze do stałego skalistego jądra. Piękno modelu polega na tym, że wyjaśnia on, w jaki sposób kompozycja odnosi się do znanych faktów na temat tych planet. ”
Li wyjaśnia George Dvorsky z Gizmodo w e-mailu, że planety te mogą mieć określoną powierzchnię. Oceany mogą mieć głębokość setek mil, nazywając je: „Niezgłębione. Bez dna. Bardzo głęboko. ”Dla porównania, najgłębsze znane miejsce w oceanach Ziemi, Challenger Deep in Mariana Rowu, ma mniej niż siedem mil głębokości.
Ciężar całej tej wody spowodowałby ponad milion razy ciśnienia występujące na powierzchni Ziemi, prowadząc do bardzo dziwnych zjawisk na dnie, w tym do tworzenia się „gorących, twardych” skał podobnych do lodu faz, takich jak lód VII .
Więc jeśli te wodne światy są tak powszechne, dlaczego nie mamy takiego podobnego w naszym Układzie Słonecznym? Zeng mówi Carterowi, że to możliwe, że nasz układ planetarny może być dziwną kulą, ponieważ pływają wokół nas ogromne gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz i Saturn.
„Formowanie gazowych gigantów i formowanie się tych bliskich super-Ziem i sub-Neptunów są w pewnym stopniu wzajemnie wykluczające się” - mówi. „Nasz układ słoneczny uformował gazowego giganta Jowisza na początku, co prawdopodobnie zapobiegło lub przeszkadzało w tworzeniu się i rozwoju super-Ziemi i pod-Nepeptów”.
W innych układach gwiezdnych bez planety wielkości Jowisza formowanie skalistych „superziemi” i światów wodnych jest prawdopodobnie dość powszechne.
Sean Raymond, astronom z Uniwersytetu w Bordeaux, który nie był zaangażowany w badanie, mówi Dvorsky'emu, że badanie wydaje się być na miejscu, ale ostrzega, że nie mamy bezpośredniego potwierdzenia wszystkich tych światów wodnych. Nasze obecne metody wykrywania egzoplanet są pośrednie i musimy wywnioskować to, co wiemy na podstawie ich promienia, masy, czasu orbitowania i innych danych.
„Wnioski z [badania] są statystyczne, co oznacza, że autorzy nie wskazują na konkretne planety i twierdzą, że są światami wodnymi, ale raczej skupiają się na populacji jako całości”, mówi. „Mimo to jest to fajny papier i prowokujący wynik”.
Trudno powiedzieć, czy istnieje jakakolwiek forma kosmiczno-wodnego życia. Ale wkrótce możemy uzyskać więcej informacji, kiedy wystrzelony w 2021 r. Oblężony Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba. Ten kosmiczny cel nowej generacji powinien być w stanie bezpośrednio wykrywać wodę na odległych egzoplanetach.
