Być może pamiętasz, jak poznawałeś typy planet, które dorastają: planety skaliste, takie jak Ziemia i Mars; gazowi giganci, jak Jowisz i Saturn; i lodowi olbrzymy, jak Neptun i Uran.
Teraz naukowcy z Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) odkryli nowy rodzaj: wodny świat. Planeta o nazwie GJ1214b nie jest jedynie pokryta wodą, jak nasze oceany; większość to woda. „GJ1214b jest jak żadna planeta, o której wiemy” - Zachory Berta, doktorant w SAO i główny autor w artykule informującym o odkryciu, opublikowanym online we wtorek w The Astrophysical Journal . „Ogromna część jej masy składa się z wody.”
W przeciwieństwie do tego, co można sobie wyobrazić, „woda” na GJ1214b jest zupełnie inna niż wszystko, co kiedykolwiek widzieliście. ”Woda jest w naprawdę dziwnych formach, do których nie jesteśmy przyzwyczajeni na Ziemi”, mówi Berta. „Istnieją substancje podobne do lodu, ale o bardzo wysokiej temperaturze, ponieważ ciśnienie jest tak wysokie, że cząsteczki są ściśnięte razem. Jest też ten nadpłynny stan wody, który jest bardziej gazowy niż woda, do której jesteśmy przyzwyczajeni. ”
Jeśli masz problem z wyobrażeniem sobie takiego egzotycznego kosmicznego świata wodnego, nie jesteś sam. „Szczerze mówiąc, ja też mam wiele trudności z wyobrażeniem sobie, jak to by było, osobiście” - mówi Berta.
Położona w kierunku Ophiuchusa planeta znajduje się zaledwie 40 lat świetlnych od Ziemi, co czyni ją bliskim sąsiadem w porównaniu z większością gwiazd w naszej galaktyce. GJ1214b ma średnicę 2, 7 razy większą od Ziemi i waży prawie 7 razy więcej. Planeta blisko krąży wokół gwiazdy czerwonego karła co 38 godzin i ma szacunkową średnią temperaturę 450 ° Fahrenheita.
Według Berty planety, które krążą tak blisko gwiazdy, zwykle nie zawierają wody, więc naukowcy uważają, że GJ1214b musiał mieć niezwykłą historię. „Nie mogło powstać tak blisko, ponieważ cała woda odparowałaby z powodu ciepła” - mówi. „Więc ta planeta prawdopodobnie musiała uformować się dalej i jakoś weszła do środka”. Interakcje grawitacyjne z innymi planetami mogły przyciągnąć świat wodny bliżej.
Berta i jego doradca, David Charbonneau, odnaleźli planetę w 2009 roku w ramach MEarth Project, który wykorzystuje naziemne teleskopy w Obserwatorium Freda Lawrence Whipple w Mount Hopkins w Arizonie do odkrywania planet nadających się do zamieszkania krążących wokół pobliskich gwiazd czerwonego karła. „W tym czasie mieliśmy wrażenie, że może to być świat wodny” - mówi Berta. „Mogliśmy zmierzyć masę i promień planety, więc znaliśmy jej gęstość, a gęstość była bardzo niska - zbyt niska, aby wyjaśnić ją wielka kula skały”. Średnią gęstość planety obliczono na około 2 gramy na centymetr sześcienny, znacznie bliżej gęstości wody 1 g / cm 3 niż średnia gęstość Ziemi 5, 5 g / cm 3 .
Mimo to, mając jedynie ograniczone informacje na temat planety, zespół nie mógł wykluczyć innych możliwości, takich jak planeta z gęstą atmosferą wodoru i helu, które podobnie odpowiadałyby za niską średnią gęstość. Ale kiedy naukowcy byli w stanie użyć nowo zainstalowanej Szerokiej kamery 3 teleskopu Hubble'a - szczególnie patrząc na światło czerwonej gwiazdy karła, która podróżowała przez atmosferę GJ1214b przed podróżą w naszą stronę - byli w stanie wykluczyć tę możliwość.
„Gdyby istniała duża, puszysta otoczka wodoru na zewnątrz planety, zobaczylibyśmy ją, ale nie widzimy” - mówi Berta. „Wygląda więc na to, że mamy do czynienia z alternatywą - planetą z dużą ilością wody, a także atmosferą, która jest głównie wodą, co jest zgodne z tym, co widzimy z obserwacji Hubble'a”. Zespół badawczy opisuje atmosferę gorącą i parną.
Berta jest mniej podekscytowana znalezieniem pierwszej z nowego typu planety niż możliwością znalezienia wielu innych. „Teleskop Keplera NASA znalazł kilka planet o takich samych rozmiarach jak ta, ale są one znacznie bardziej odległe, więc trudno jest obserwować te planety bardziej szczegółowo”, mówi. „Jest to interesujące nie dlatego, że jest to coś, czego nigdy wcześniej nie widzieliśmy i nigdy więcej nie zobaczymy, ale dlatego, że jest to rodzaj okazu dla wszystkich z nich.”
Uważa, że inwestycje w teleskopy i inny sprzęt obserwacyjny będą nadal przynosić wielkie korzyści, gdy będziemy kontynuować poszukiwania planet w galaktyce. „Kosmiczny teleskop Jamesa Webba jest następcą NASA dla Hubble'a. Będzie świetnie, ponieważ zamiast mieć bardzo przybliżony obraz takich planet, będziemy mogli je dokładniej zbadać ”- mówi.
Berta jest przekonany, że w ciągu dziesięcioleci astronomowie wykryją mniejszą, chłodniejszą wersję GJ1214b, która teoretycznie mogłaby kryć życie pozaziemskie. „To fajna rzecz w astronomii” - mówi. „Kontynuując budowę lepszych teleskopów, możemy znaleźć coraz więcej.”
