Beboelige exoplaneter i vandverdenen

Der er i øjeblikket omkring halvtreds kendte exoplaneter, hvis diametre spænder fra Mars-størrelse til flere gange Jordens, og som også befinder sig inden for deres stjerners beboelige zone – den orbitale afstand, inden for hvilken deres overfladetemperaturer tillader flydende vand. Disse exoplaneter er i øjeblikket vores bedste kandidater til at være vært for livet.

Hvornår, imidlertid, en exoplanet i den beboelige zone har titusindvis af procent af sin samlede masse som vand, og hvis det mangler en atmosfære med brint eller heliumgas, det kaldes en "vandverden". Nogle videnskabsmænd har hævdet, at vandverdener er usandsynlige steder for liv. De mangler jordoverfladen, der driver carbonat-silikat-cyklussen, en proces, hvor kuldioxidgas, menes at være afgørende for at opretholde gæstfri overfladetemperaturer, er balanceret mellem atmosfæren og planetens indre. CfA-astronomen Amit Levi og hans kollega har genanalyseret de fysiske og geologiske mekanismer i vandverdener. De finder ud af, at når trykket af atmosfærisk kuldioxid er højt nok, havisen kan blive beriget med andre kemikalier end vand og synke, driver en planetstrøm, der i realiteten rebalancerer gastrykket på en måde, der nogenlunde svarer til karbonat-silikat-cyklussen.

Disse videnskabsmænd finder, at for at denne effekt skal virke, planeten skal rotere omkring tre gange hurtigere end Jorden; dette gør det muligt for en polar iskappe at udvikle sig og producere en temperaturgradient i havet, som hjælper med at opretholde mekanismen. Ud over, denne temperaturgradient vil understøtte fryse-tø-cyklusser, der er nødvendige for udviklingen af ​​liv på vandverdener, i henhold til begrænsninger fra præbiotisk kemi. De beregner en ny "beboelig zone" for denne proces omkring sollignende og mindre stjerner; det falder generelt inden for grænserne af det sædvanlige beboelige zoneområde. Afslutningsvis, de bemærker, at for meget små stjerner (mindre end omkring halvdelen af ​​Solens størrelse) ville mekanismen ikke fungere, fordi exoplaneter i dens beboelige zone sandsynligvis er tidevandslåst til stjernen og altid har samme ansigt mod stjernen.