Az utóbbi évtizedekben a csillagászok sok olyan bolygót fedeztek fel, amelyek véleményük szerint „földi” jellegűek, vagyis földi (vagyis sziklás) és csillagokat a megfelelő távolságra keringik, hogy támogassák a folyékony vizet a felületükön . Sajnos a közelmúltbeli kutatások rámutattak, hogy ezeknek a bolygóknak sok valószínűleg „vízvilága”, ahol a víz a bolygó tömegének jelentős részét teszi ki.
A tudományos közösség számára ez úgy tűnt, hogy ezek a világok sokáig nem maradhatnak életképesek, mivel nem tudnák támogatni az ásványok és gázok körforgását, amely fenntartja az éghajlat stabilitását a Földön. A Chicagói Egyetem és a Pennsylvania Állami Egyetem kutatóinak egy új tanulmánya szerint ezek a „vízi világok” életképesebbek lehetnek, mint gondolnánk.
Az „Exoplanet vízimadarak életképessége” című tanulmányuk nemrégiben jelent meg a Az asztrofizikai folyóirat. A tanulmányt Edwin S. Kite, a Chicagói Egyetem Geofizikai Tudományok Tanszékének docens volt; és Eric B. Ford, a Pennsylvaniai Állami Egyetem Exoplaneták és Életbarát Világok Központjának professzora, a Kibertudományi Intézet és a Pennsylvaniai Állami Asztrobiológiai Kutatóközpont professzora.
Tanulmányaikhoz Kite és Ford modelleket készített a sziklás bolygók számára, amelyek sokszor a Föld vizével rendelkeztek, figyelembe véve, hogy az óceán hőmérséklete és a kémia hogyan fejlődik több milliárd periódus alatt. Ennek célja a régóta fennálló feltételezések megválaszolása volt a bolygó életképességéről. Közülük a legfontosabb, hogy a bolygóknak hasonló feltételekkel kell rendelkezniük a Földdel, hogy hosszú ideig megőrizhessék az életet.
Például a Föld bolygó hosszú időn keresztül képes fenntartani a stabil hőmérsékletet azáltal, hogy üvegházhatású gázokat ásványokká enged be (globális hűtéshez vezet), és melegíti fel magát azáltal, hogy üvegházhatású gázokat bocsát ki a vulkánokon keresztül. Ez a folyamat nem lenne lehetséges a vízi világokon, ahol a bolygó teljes felülete (és még jelentős tömegrésze is) vízből áll.
Ezeken a világokon a víz megakadályozná a szén-dioxid abszorpcióját a kőzetekben és elnyomná a vulkáni aktivitást. Ennek kiküszöbölésére Kite és Ford szimulációt készített véletlenszerűen generált bolygók ezreivel, és nyomon követték éghajlataik időbeli fejlődését. Azt találták, hogy a vízvilágok továbbra is képesek milliárd évig fenntartani a hőmérsékleti egyensúlyt. Ahogy a Kite egy nemrégiben megjelent UChicago News sajtóközleményben kifejtette:
„Ez valóban visszatükrözi azt az elképzelést, amelyre szüksége van egy Föld klónra, vagyis egy bolygóra, ahol van néhány föld és egy sekély óceán ... Meglepő volt, hogy sokan több mint egymilliárd évig stabilak maradnak, csak a sorsolás szerencséje révén. A legjobb feltételezésünk az, hogy tíz százalékukra esik. ”
Ezekre a bolygókra, amelyek éppen a csillagoktól megfelelő távolságra vannak, a szimulációk azt mutatták, hogy a szén megfelelő mennyiségben volt jelen. És bár nem volt elegendő ásványi anyag és elem az óceánokban feloldott kéregből, hogy kiszivárogjon a szén a légkörből, elegendő vízük volt ahhoz, hogy a szén a légkör és az óceán között keringjen. Ez a folyamat nyilvánvalóan elegendő volt ahhoz, hogy az éghajlat több milliárd év alatt stabil maradjon.
"Az, hogy egy bolygó mennyi időt vesz igénybe, alapvetően a szén-dioxidtól függ, és hogy megoszlik-e az óceán, a légkör és a sziklák között a korai években" - mondta Kite. "Úgy tűnik, hogy van mód a bolygó hosszú távú életképességének megőrzésére anélkül, hogy a Földön látnánk a geokémiai ciklusokat."
A szimulációk a sajáthoz hasonló csillagokat keringő bolygókon alapultak - G-típusú (sárga törpe) csillagok -, de az eredmények optimistaak voltak az M-típusú (vörös törpe) csillagokra is. Az utóbbi években a csillagászok megállapították, hogy ezek a rendszerek természetes élettartamuk miatt ígéretesek az élet elősegítésére, és az idő múlásával lassabban világítanak - ami az élet sokkal hosszabb megjelenését teszi lehetővé.
Noha a vörös törpékről ismert, hogy változóak és instabilok a Napunkhoz képest, és számos olyan fáklyát eredményeznek, amelyek távolíthatják el a bolygó légkörét, az a tény, hogy egy óceáni világ képes lenne elég szén-dioxid-keringtetésre, hogy a légkört állandó hőmérsékleten tartsa. bátorító. Feltételezve, hogy a vörös törpék körül keringõ bolygók némelyikének védõ magnetoszférája van, ők is képesek lennének hosszú ideig életviselési feltételeket fenntartani.
Az utóbbi években az exoplanet felfedezéseinek sokasága vezetett az exoplanet kutatások középpontjába, hogy az észleléstől a jellemzésig terjedjen. Ez viszont arra késztette a tudósokat, hogy spekulálni kezdjenek azokról a körülményekről, amelyek között az élet kialakulhat és virágozhat. Noha az „alacsonyan lógó gyümölcs” megközelítés továbbra is az elsődleges eszköz, amelyet a tudósok használnak potenciálisan lakható bolygók megtalálására - ahol a tudósok a Földhez hasonló feltételekkel bolygót keresnek, egyértelmű, hogy más lehetőségek is léteznek.
Az elkövetkező években az űrkutató távcsövek bevezetésével, mint például a James Webb Űrtávcső (JWST) és a földi távcsövek, például a Harminc méteres Teleszkóp, a Rendkívül Nagy Teleszkóp és az Óriás Magellan Teleszkóp, a csillagászok képesek lesznek jellemezni az exoplanetek atmoszféráját, és meghatározzák, hogy valóban vízi világok vagy bolygók vannak-e kontinentális kéreggel (mint a Föld) ).
Ugyanezek a távcsövek lehetővé teszik a csillagászok számára a biológiai aláírások keresését is ezen atmoszférában, ami nemcsak segít meghatározni, hogy azok „potenciálisan lakhatóak”, hanem „potenciálisan lakottak” is.
