Už takmer štyri roky sa vesmírna loď Kepler NASA preletla vesmírom a skúmala náš kútik galaxie. Monitorovala viac ako 150 000 hviezd a hľadala planéty o veľkosti Zeme, ktorá patrila do iných slnečných systémov. Misia nesklamala; Kepler našiel nespočet príkladov typu planéty známej ako super-Zem.
Tieto vzdialené planéty vám môžu pripomínať domov - sú skalnaté, menšie ako plynové giganty, ktoré sa nachádzajú neďaleko ich hviezdy a majú relatívne tenkú atmosféru. Ale sú oveľa väčšie ako modrý mramor: Tieto super-Zeme sú trúbiace dvakrát až desaťkrát väčšie ako naša Zem.
Pretože je tam toľko super-Zeme, vyvoláva otázku: Čo by sa stalo s našou planétou, keby bola dvojnásobná alebo dokonca desaťkrát väčšia ako teraz?
Je možné, že Zem a ďalšie vnútorné planéty našej slnečnej sústavy smerovali týmto smerom. Mickey Rosenthal, doktorandka študujúca formáciu planéty na kalifornskej univerzite v Santa Cruz, informovala spoločnosť Live Science. Jednou z teórií je, že gargantuánska planéta Jupiter sa stala takou veľkou, že prerušila prístup k kozmickým stavebným blokom potrebným na zväčšenie vnútorných planét - efektívne ich vyhladovala, povedala Rosenthal.
Bez ohľadu na dôvod aktuálnej veľkosti Zeme, neexistuje spôsob, ako skutočne vedieť, čo by sa stalo Zemi, keby to bolo super. Vedci však majú nejaké nápady založené na tom, čo sa dozvedeli o našich vzdialených bratrancoch.
Pre začiatočníkov by ste boli kratší - vy, Mount Everest a každý strom v kalifornskom národnom parku Sequoia - pretože ak zväčšíte veľkosť planéty a budete mať všetko ostatné rovnaké, zvyšuje sa aj gravitácia. Keby bola Zem dvojnásobná, bola by to ťažšia, pretože gravitačná sila sa zvyšuje s rastúcou hustotou a polomerom planéty. Odolávanie gravitačným ťahom by vyžadovalo viac energie, takže štruktúry, ktoré máme dnes, by neboli dosť silné na to, aby vydržali tak vysoké ako dnes.
S väčšou planétou a silnejším gravitačným poľom by na Zemi tiež došlo k ďalším zrážkam, povedala Rory Barnes, teoretička, ktorá študuje obývateľnosť planéty na University of Washington, informovala spoločnosť Live Science. Ako superplaneta by väčší gravitačný ťah Zeme účinne priťahoval čoraz väčšie asteroidy, takže zrážky typu Armageddon sa budú viac dotýkať ako v súčasnosti, uvádza Barnes.
Keby bola hypotetická super-Zem ešte väčšia, povedzme, desaťnásobok jej súčasnej hmotnosti, mohli by sa v jej vnútri začať diať dramatické zmeny. Železné jadro a tekutý plášť by boli tiež desaťkrát väčšie a pri väčšej hmotnosti pôsobiacej na väčšiu hmotu by sa tlak pod zemským povrchom zvýšil. Tento vysoký tlak by mohol spôsobiť stuhnutie železného jadra, uviedol Barnes.
Odteraz konvekčné prúdy v našom čiastočne tekutom jadre vytvárajú magnetické pole Zeme. Ak by však jadro stuhlo, prúdy by sa zastavili a magnetické pole by sa mohlo oslabiť alebo vylúčiť, uviedol Barnes. Keby naše magnetické pole vybledlo alebo zmizlo, bolo by to veľmi zlé pre život na Zemi, povedal Barnes.
Naše magnetické pole „chráni život na planéte pred nepríjemnosťou vesmíru,“ poznamenal Barnes. Bez nej by mohli nabité častice lietajúce vesmírom, nazývané aj slnečné búrky, naraziť na Zem. A tieto malé častice môžu spôsobiť všetky druhy problémov, vrátane rozpadu DNA a zvýšenia rizika rakoviny.
Barnes tiež poukázal na to, že väčší interiér môže spôsobiť, že super-Zem bude vulkanickejšia ako dnes. So zvyšujúcim sa polomerom planéty je vo vnútri viac energie a menej miest na únik tejto energie. Viac vulkanických erupcií by nebolo prekvapujúce. Aj dosková tektonika by bola na super-Zemi odlišná. Presný účinok je však stále otvorenou otázkou. Väčšia plášťa by bola tiež teplejšia, pravdepodobne by spôsobovala intenzívnejšie prúdenie vzduchu, ktoré by tlačilo dosky okolo. Na rozdiel od toho je možné, že pod vysokým tlakom by sa kôra úplne spojila a dosková tektonika by vôbec neexistovala.
Na základe super-Zeme, ktoré vedci doteraz našli, si nemôžeme byť istí, že Zem by bola dokonca obývateľná, keby išlo o super-Zem. Keplerov vesmírny teleskop bol najlepší v detekcii planét blízko ich hviezdy - oveľa bližšie ako Zem k Slnku. Väčšina super-Zemí, o ktorých veda vie, je takmer rovnaká ako ich hviezda, ako je naša Slnka.
Aby bola Zem porovnateľná, musela by mať obežnú dráhu asi 100 dní, uviedla Hilke Schlichting, docentka astrofyziky na kalifornskej univerzite v Los Angeles. Táto obežná dráha by mohla byť obývateľná v systémoch s hviezdou menšou ako Slnko, ale keby bola naša Zem taká blízko k Slnku, všetka voda na planéte by sa vyparila, povedal Schlichting.
Inými slovami, Zem by bola mimo obývateľnej zóny a v podstate by sa stala parnou planétou.
Prekvapivo sa zdá, že mnohé z doteraz objavených super-Zeme sú bohaté na vodu, ako celé vodné svety. Rodrigo Luger, výskumný pracovník Flatiron Research Center v Centre pre výpočtovú astrofyziku Simonovej nadácie v New Yorku, uviedol v rozhovore. Je možné, že tieto planéty sa vytvorili z veľkých kúskov ľadu a potom sa neskôr migrovali blízko svojich hviezd, čo viedlo k roztaveniu ľadu.
Tieto planéty však nemusia byť obývateľné, pretože ich hlboké oceány klesajú na pevnú ľadovú vrstvu. Tento ľad nie je tvorený nízkymi teplotami, ale intenzívnym tlakom super hlbokého oceánu, ktorý núti molekuly vody do tuhého stavu. Táto ľadová vrstva blokuje akúkoľvek interakciu medzi atmosférou a vnútorným prostredím planéty, čo znamená, že nedochádza k uhlíkovému cyklu (proces, v ktorom sa uhlík cykluje atmosférou, oceánom a kôrou) alebo k žiadnej výmene minerálov (ktorá reguluje dlhodobú teplotu Zeme prostredníctvom interakcie). medzi atmosférou a plášťom), podľa Lugera. To nepodporuje obývateľnosť - aspoň na celý život, ako ho poznáme.
Realita je taká, že vedci majú o super-Zemi viac otázok, ako majú odpovede. A my úplne nerozumieme fyzike nášho vlastného interiéru, omnoho menej fyzike planéty, ktorá je vzdialená od mnohých slnečných systémov, povedal Luger. Nevieme, čo by sa stalo, keby bola Zem prílišná alebo bližšie k Slnku. Ale zatiaľ sa zdá veľmi šťastné, že nežijeme na planéte, ktorá je jednou z tých vecí.
Poznámka redaktora: Tento príbeh bol aktualizovaný, aby sa zistilo, že ak by Zem bola dvojnásobne vyššia, gravitácia by sa zvýšila, ale nie dvakrát toľko. Aby sme objasnili, že super-Zeme sú planéty, ktoré sú medzi dvojnásobkom a desaťnásobkom hmotnosti našej planéty.
