Odkryto prawdziwe wodne światy. To odległe planety nawet w połowie złożone z wody, ale nie takiej, jak nasza
Astronomowie odkryli wodne światy. Czyli egzoplanety pokryte grubą warstwą wody. Ich oceany mogą mieć nawet 2 tys. km głębokości!
W tym artykule:
- Jak superziemie zmieniły się w wodne światy
- Na wodnych światach występuje czarny lód
- Czy na wodnych światach może powstać życie?
Planety krążące wokół czerwonego karła w konstelacji Liry przykuły uwagę naukowców. Wcześniej sądzono, że są to duże skaliste globy, podobne budową do Ziemi. Takie egzoplanety, czyli planety pozasłoneczne, nazywamy superziemiami. Teraz jednak okazało się, że układ planetarny Kepler-138 jest bardziej niezwykły.
Krążące w nim planety to tzw. wodne światy, czyli planety oceaniczne. Są w całości pokryte wodą, która może stanowić nawet połowę ich objętości – twierdzą badacze z kanadyjskiego Université de Montréal. Ich praca ukazała się w czasopiśmie naukowym „Nature Astronomy”.
Jak superziemie zmieniły się w wodne światy
Planety nazwane Kepler-138c i Kepler-138d zostały w 2014 r. odkryte przez teleskop Keplera. Znajdują się o 218 lat świetlnych od nas. Wtedy uznano, że są podobne do Ziemi, choć 1,5 razy większe od niej. – Uważano, że są to wielkie kule ze skał i metalu. Jednak dokładniejsze pomiary wykazały, że wygląda to inaczej – wyjaśnia prof. Björn Benneke z Université de Montréal.
Super-ziemia odkryta w najbliższym do naszego układzie gwiezdnym
Wokół Proxima Centauri, nie licząc Słońca, najbliższej względem nas gwiazdy, może krążyć nie jedna, jak sądzono, a dwie planety. Zwane ze względu na swój rozmiar super-ziemiami, te ci...
Zespół kierowany przez doktorantkę Caroline Piaulet przyjrzał się układowi Kepler-138, wykorzystując inny sprzęt. A konkretnie – teleskop Hubble’a oraz teleskop Spitzera. Pomiary wykazały, że duża część tych globów składa się z materiału mniej gęstego niż skały, ale gęstszego niż gaz. Zgodnie z modelami, jest to woda.
– Po raz pierwszy udało nam się zaobserwować egzoplanety, o których z dużą pewnością możemy powiedzieć, że są to wodne światy – mówi prof. Benneke. Dotychczas najmocniejszą kandydatką na taką planetę była GJ 1214 b, odkryta w 2009 r.
Na wodnych światach występuje czarny lód
Jednak na GJ 1214 b płynnej wody może być relatywnie niedużo. Jak piszą Michael Summers i James Trefil w książce „Wyobrażone życie: Wyprawa na egzoplanety w poszukiwaniu inteligentnych istot pozaziemskich, stworzeń lodu i zwierząt supergrawitacyjnych”, oceany na tej planecie mogą mieć nawet 150 km głębokości.
To oczywiście więcej niż na Ziemi. U nas najgłębsze miejsce, czyli Rów Mariański, ma niecałe 11 km Średnia głębokość ziemskich oceanów to 4 km. Jednak na wodnych światach z układu Kepler-138 wygląda to inaczej. Warstwa wody może mieć na nich nawet 2 tys. km grubości!
Oczywiście nie cała woda występuje tam w postaci, którą najczęściej kojarzymy z H2O. – Temperatura w atmosferach tych planet prawdopodobnie przekracza punkt wrzenia wody. Wypełnia ją więc gęsta para wodna. Pod nią znajduje się warstwa płynnej wody pod dużym ciśnieniem. Być może znajduje się ona w tzw. stanie nadkrytycznym – opowiada Caroline Piaulet. W stanie nadkrytycznym nie istnieje granica między cieczą a gazem.
Naukowcy potwierdzili, że na Plutonie znajdują się gigantyczne lodowe wulkany. „Mogą ciągle być aktywne”
Analiza zdjęć wykonanych przez sondę New Horizons wykazała, że na Plutonie znajdują się lodowe wulkany kilkukilometrowej wysokości. Nie przypominają niczego, co do tej pory udało się sfo...
Jak wyjaśniają autorzy książki „Wyobrażone życie”, w głębi oceanów na wodnych światach panuje gigantyczne ciśnienie. Zmienia ono wodę w specyficzne formy lodu. Na GJ 1214 b jest to tzw. lód VI (lód 6). Jest on twardy, ale można go roztopić, podnosząc temperaturę. Natomiast na planetach oceanicznych układu Kepler-138 ciśnienie jest tak wielkie, że powstaje lód X (lód 10). Ta forma wody w ogóle się nie rozpuszcza. Jej potoczna nazwa to czarny lód.
Czy na wodnych światach może powstać życie?
Teoretycznie na planetach oceanicznych takich jak GJ 1214 b mogłoby powstać życie. Michael Summers i James Trefil piszą, że w górnych warstwach oceanu przypominać by ono mogło morskie ekosystemy na Ziemi. Ewolucja mogłaby tam doprowadzić do powstania organizmów podobnych do naszego fitoplanktonu, a nawet ryb. Natomiast w głębi oceanów energii niezbędnej do życia mogłyby dostarczać kominy hydrotermalne, przebijające się przez lód VI.
Natomiast Kepler-138c i Kepler-138d raczej nie będą przyjazne życiu. Wypełniona gęstą parą wodną atmosfera zatrzymuje światło słoneczne, niezbędne do fotosyntezy. Natomiast lód X na dnie oceanów nie pozwoli na powstanie kominów hydrotermalnych.
Źródła: EurekAlert, Nature Astronomy.