Atmosfærerne i vandverdener

Der er i øjeblikket omkring halvtreds kendte exoplaneter med diametre, der spænder fra Mars-størrelse til flere gange Jordens, og som også befinder sig inden for deres stjerners beboelige zone – det kredsløbsområde, inden for hvilket deres overfladetemperaturer tillader vand at forblive flydende. En "vandverden" er et ekstremt tilfælde, en exoplanet defineret som værende dækket af et dybt hav, måske så dybt som hundredvis af kilometer, og blandt disse halvtreds er flere, der kan være kandidater til denne kategori. Astronomer bemærker, at mindst to af de jordiske planeter i vores solsystem, Jorden og Venus, kan muligvis også have været vandverdener tidligt i deres udvikling.

En af de kritiske faktorer for at afgøre, om en planet virkelig kunne være beboelig, er tilstedeværelsen af ​​en vedvarende atmosfære. De dybe oceaner i en vandverden tilbyder et reservoir for vanddamp til dens atmosfære, og så har forskere forsøgt at beregne, hvor stabil en exoplanets hav og atmosfære er, især til effekter som fordampning af vinde fra stjernen. Da de fleste af de halvtreds kendte eksempler kredser tæt på deres lille, vært M stjerner, de er stærkt udsat for stjernevinde og relaterede stjernevejrhændelser, selvom deres temperaturer kan være moderate.

CfA-astronomen Manasvi Lingam var medlem af et team af astronomer, der modellerede virkningerne af stjernevinden på en vandverden under en række mulige scenarier. De omfatter effekter af stjernemagnetiske felter, koronale masseudstødninger, og atmosfærisk ionisering og ejektion. Deres computersimuleringer er i god overensstemmelse med det nuværende Earth-Sun system, men i nogle af de mere ekstreme muligheder, som for eksempel kunne eksistere på sættet af exoplaneter omkring M-stjerner, situationen er meget anderledes, og flugtraterne kan være så meget som eller mere end tusind gange større. Resultatet betyder, at selv en vandverden, hvis den kredser om en M-dværgstjerne, kunne miste sin atmosfære efter omkring en milliard år, en forholdsvis kort tid til mulig livsudvikling. Lingam har også for nylig været medforfatter til to relaterede artikler om samme emne sammen med CfA-astronomen Avi Loeb.