V posledných desaťročiach astronómovia objavili veľa planét, o ktorých sa domnievajú, že sú „podobné Zemi“, čo znamená, že vyzerajú ako pozemské (tj skalnaté) a obiehajú okolo svojich hviezd v správnej vzdialenosti, aby na svojich povrchoch podporili existenciu tekutej vody. , Žiaľ, nedávny výskum ukázal, že mnohé z týchto planét môžu byť v skutočnosti „vodné svety“, kde voda tvorí podstatnú časť hmoty planéty.
Vedeckej komunite to podľa všetkého naznačovalo, že tieto svety nemôžu zostať obývateľné veľmi dlho, pretože nebudú schopné podporovať cyklovanie nerastov a plynov, ktoré udržiavajú klímu na Zemi stabilné. Podľa novej štúdie tímu výskumníkov z University of Chicago a Pennsylvánskej štátnej univerzity by však tieto „vodné svety“ mohli byť obývateľnejšie, ako si myslíme.
Ich štúdia s názvom „Habitability exoplanetových vodných svetov“ sa nedávno objavila v roku 2007 The Astrofyzical Journal, Štúdiu vykonal Edwin S. Kite, odborný asistent na Katedre geofyzikálnych vied na University of Chicago; a Eric B. Ford, profesor Centra exoplanet a obývateľných svetov Pennsylvania State University, Institute for CyberScience a Pennsylvania State Astrobiology Research Center.
Kite a Ford pre svoju štúdiu zostavili modely pre skalnaté planéty, ktoré mali mnohokrát vodu na Zemi, pričom zohľadnili vývoj teploty a chémie oceánu v priebehu niekoľkých miliárd rokov. Účelom tohto bolo vyriešiť niektoré dlhodobé predpoklady, pokiaľ ide o obývateľnosť planéty. Najdôležitejšie z nich je, že planéty musia mať podobné podmienky ako Zem, aby mohli dlhodobo podporovať život.
Napríklad planéta Zem bola schopná udržiavať stabilné teploty v dlhodobom časovom horizonte tým, že vtiahla skleníkové plyny do minerálov (čo viedlo k globálnemu ochladeniu) a zohrialo sa uvoľnením skleníkových plynov cez sopky. Takýto proces by nebol možný vo vodných svetoch, kde celý povrch (a dokonca aj významný hmotnostný zlomok) planéty pozostáva z vody.
V týchto svetoch by voda bránila absorpcii oxidu uhličitého horninami a potláčala vulkanickú aktivitu. Aby to vyriešili, Kite a Ford vytvorili simuláciu s tisíckami náhodne generovaných planét a sledovali vývoj svojich klimatických podmienok v priebehu času. Zistili, že vodné svety budú stále schopné udržiavať teplotnú rovnováhu po miliardy rokov. Ako Kite vysvetlil v nedávnej tlačovej správe UChicago News:
"Toto naozaj tlačí späť proti myšlienke, že potrebujete klon Zeme - to znamená planétu s nejakou zemou a plytkým oceánom ... Prekvapením bolo, že mnoho z nich zostalo stabilných viac ako miliarda rokov, len vďaka šťastiu zo žrebovania." Náš najlepší odhad je, že je rádovo 10 percent z nich. “
Pre tieto planéty, ktoré sú práve v správnej vzdialenosti od ich hviezd, simulácie naznačili, že bolo prítomné správne množstvo uhlíka. A hoci nemali dostatok minerálov a prvkov z kôry rozpustenej v oceánoch, aby vytiahli uhlík z atmosféry, mali dostatok vody, aby mohli cyklovať uhlík medzi atmosférou a oceánom. Tento proces zrejme stačil na to, aby sa klíma udržala stabilná počas niekoľkých miliárd rokov.
"Koľko času má planéta v zásade závislosť od oxidu uhličitého a ako je rozdelená medzi oceán, atmosféru a horniny v prvých rokoch," uviedol Kite. "Zdá sa, že existuje spôsob, ako dlhodobo udržiavať obývateľnú planétu bez geochemického cyklovania, ktoré vidíme na Zemi."
Simulácie boli založené na planétach obiehajúcich okolo hviezd, ako sú naše vlastné - hviezdy typu G (žltý trpaslík) - ale výsledky boli optimistické aj pre hviezdy typu M (červený trpaslík). V posledných rokoch astronómovia určili, že tieto systémy sú sľubné pre podporu života z dôvodu ich prirodzenej dlhovekosti a toho, ako sa v priebehu času stávajú jasnejšie - čo dáva životu oveľa viac sa objaviť.
Zatiaľ čo červení trpaslíci sú v porovnaní s naším slnkom tiež premenliví a nestabilní, čo má za následok množstvo svetlíc, ktoré by mohli odstrániť atmosféru planéty, skutočnosť, že oceánsky svet by bol schopný cyklizovať dostatok uhlíka na udržanie atmosféry na stabilnej teplote, je povzbudivé. Za predpokladu, že niektoré z planét obiehajúcich červených trpaslíkov majú ochrannú magnetosféru, mohli by tiež dlhodobo udržiavať podmienky pre život.
V posledných rokoch bol výskyt objavov exoplanety príčinou zamerania exoplanetových štúdií na posun od detekcie k charakterizácii. To zase viedlo vedcov k tomu, aby začali špekulovať o podmienkach, za ktorých sa život môže rozvíjať a prosperovať. Aj keď prístup „ovocie s nízkym visením“ je stále hlavným prostriedkom, ktorý vedci používajú na nájdenie potenciálne obývateľných planét - kde vedci hľadajú planéty s podobnými podmienkami ako na Zemi - je zrejmé, že existujú aj iné možnosti.
V nadchádzajúcich rokoch s rozmiestnením vesmírnych teleskopov, ako sú James Webb Space Telescope (JWST) a pozemné ďalekohľady, ako je tridsaťmeterový ďalekohľad, extrémne veľký ďalekohľad a obrovský Magellanovský ďalekohľad, budú môcť astronómovia charakterizovať atmosféru exoplanet a určiť, či sú to skutočne vodné svety alebo planéty s kontinentálnymi kôrami (ako je Zem) ).
Rovnaké ďalekohľady tiež umožnia astronómom hľadať biologické podpisy v týchto atmosférach, čo pomôže nielen určiť, či sú „potenciálne obývateľné“, ale „potenciálne obývané“.
