Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Vandverdener er almindelige:Exoplaneter kan indeholde enorme mængder vand

Exoplaneter, der ligner Jorden, kunstner koncept. Kredit:NASA

Forskere har vist, at vand sandsynligvis vil være en vigtig bestanddel af de exoplaneter (planeter, der kredser om andre stjerner), som er mellem to til fire gange større end Jorden. Det vil have konsekvenser for søgen efter liv i vores galakse. Værket præsenteres på Goldschmidt-konferencen i Boston.

Opdagelsen i 1992 af exoplaneter, der kredser om andre stjerner, har vakt interesse for at forstå sammensætningen af ​​disse planeter for at bestemme, blandt andre mål, om de er egnede til livets udvikling. Nu viser en ny evaluering af data fra det exoplanetjagende Kepler-rumteleskop og Gaia-missionen, at mange af de kendte planeter kan indeholde så meget som 50 % vand. Dette er meget mere end Jordens 0,02 % (efter vægt) vandindhold.

"Det var en kæmpe overraskelse at indse, at der må være så mange vandverdener", sagde ledende forsker Dr. Li Zeng (Harvard University),

Forskere har fundet ud af, at mange af de 4000 bekræftede eller kandidat-exoplaneter, der er opdaget indtil videre, falder i to størrelseskategorier:dem med en planetarisk radius på i gennemsnit omkring 1,5 af Jordens, og dem, der i gennemsnit er omkring 2,5 gange Jordens radius.

Nu er en gruppe internationale videnskabsmænd, efter at have analyseret exoplaneterne med massemålinger og nylige radiusmålinger fra Gaia-satellitten, har udviklet en model for deres interne struktur.

"Vi har set på, hvordan masse relaterer sig til radius, og udviklede en model, der kunne forklare forholdet", sagde Li Zeng. Modellen indikerer, at de exoplaneter, som har en radius på omkring x1,5 jordradius, har tendens til at være klippeplaneter (typisk x5 jordens masse), mens dem med en radius på x2,5 jordradius (med en masse omkring x10 af jordens) sandsynligvis er vandverdener".

"Dette er vand, men ikke så almindeligt at finde her på Jorden", sagde Li Zeng. "Deres overfladetemperatur forventes at være i området 200 til 500 grader Celsius. Deres overflade kan være indhyllet i en vanddampdomineret atmosfære, med et flydende vandlag nedenunder. Går dybere, man ville forvente, at dette vand forvandles til højtryksis, før vi når den faste klippekerne. Det smukke ved modellen er, at den forklarer, hvordan sammensætningen relaterer sig til de kendte fakta om disse planeter."

Li Zeng fortsatte, "Vores data indikerer, at omkring 35 % af alle kendte exoplaneter, som er større end Jorden, burde være vandrige. Disse vandverdener er sandsynligvis dannet på samme måde som de gigantiske planetkerner (Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun), som vi finder i vores eget solsystem. Den nyligt lancerede TESS-mission vil finde mange flere af dem, ved hjælp af jordbaseret spektroskopisk opfølgning. Næste generations rumteleskop, James Webb rumteleskopet, vil forhåbentlig præge stemningen hos nogle af dem. Dette er en spændende tid for dem, der er interesseret i disse fjerntliggende verdener."

Professor Sara Seager, Professor i Planetarisk Videnskab ved Massachusetts Institute of Technology, og vicevidenskabsdirektør for den nyligt lancerede TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) mission, som vil søge efter exoplaneter, sagde:

"Det er forbløffende at tænke på, at de gådefulde mellemstore exoplaneter kunne være vandverdener med enorme mængder vand. Forhåbentlig kan atmosfæreobservationer i fremtiden - af tykke dampatmosfærer - understøtte eller afkræfte de nye resultater".


Varme artikler