Cu două decenii în urmă, astronomii au găsit prima planetă orbitând pe o stea ca soarele nostru, o lume uriașă care se află la aproximativ 50 de ani lumină. Această descoperire a deschis o porțiune inundațională, iar astăzi oamenii de știință au identificat peste 1800 de planete extrasolare - sau exoplanete - într-o varietate de forme, dimensiuni și compoziții. Marile întrebări sunt acum cât de comune ar putea fi planetele noastre ca în galaxia noastră și câte lumi ca Pământul au lucrurile potrivite pentru a găzdui viața.
Continut Asemanator
- Într-o pereche rară, o planetă asemănătoare cu Venus a fost găsită în jurul unei „stele eșuate”
- Iată cum astronomiștii găsesc de fapt planetele în alte sisteme solare
- Există, probabil, mult mai multe exoplanete asemănătoare Pământului decât ne-am imaginat
A descoperi cele mai bune locuri pentru a privi deseori implică căutarea exoplanetelor care par să aibă aceeași compoziție stâncoasă ca Pământul și acea orbită destul de departe de stelele lor pentru a avea apă lichidă pe suprafețele lor. Acum, două echipe de la Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) au perfecționat vânătoarea calculând dimensiunile și masele lumilor care sunt cel mai probabil să fie prietenoase cu viața.
Susținând această lucrare teoretică, astronomii au anunțat și în această săptămână că 12 lumi descoperite de telescopul spațial Kepler al NASA sunt cel mai probabil mici planete asemănătoare Pământului care orbitează în zona locuibilă, regiunea din jurul unei stele care este tocmai potrivită pentru apă și poate pentru viață. Lucrarea dublează numărul de lumi de dimensiuni cunoscute ale Pământului care pot fi locuibile.
"Încă nu avem o gemenă exactă a Pământului, dar începem să completăm populația de planete care se află în vecinătate", spune omul de știință Kepler, Douglas Caldwell, de la Institutul SETI. Caldwell a prezentat analiza echipei celor 12 planete astăzi la cea de-a 225-a întâlnire a American Astronomical Society din Seattle.
Tehnic, numai 11 din cele zeci de lumi au fost verificate la același nivel de încredere ca alte planete Kepler confirmate. A 12-a lume este încă considerată o planetă candidată, deși Caldwell spune că încrederea echipei că este reală este încă foarte mare. Dintre cele 11 planete confirmate, cele mai mici două sunt deosebit de interesante în vânătoarea gemenilor Pământului. Kepler-438b este de doar 1, 12 ori mai mare decât Pământul, în timp ce Kepler-442b este de 1, 33 ori mai mare decât Pământul.
Asta înseamnă că ambele planete sunt foarte probabil să fie lumi stâncoase cu aceeași compoziție chimică ca Pământul, potrivit unui studiu separat condus de Dressing-ul Courtney al CfA. În sistemul nostru solar, planetele sunt mici și stâncoase, precum Pământul și Marte, sau mari și gazoase, precum Jupiter și Neptun. Spre surprinderea astronomilor, multe exoplanete găsite până acum sunt obiecte ciudate care se încadrează între dimensiunile Pământului și Neptunului. Încă nu putem vedea direct aceste exoplanete - astronomii le-au găsit căutând ușoară scufundare în lumina stelelor, în timp ce planetele orbitante trec în fața sau tranzitează stelele lor gazdă. Fără o viziune mai detaliată, oamenii de știință nu au fost siguri care „super Pământuri” sunt cu adevărat stâncoase și care sunt mai asemănătoare cu mini-Neptunurile înghețate.
"O parte din problema de a afla dacă supra-Pământurile sunt stâncoase sau gazoase este că nu avem exemple în sistemul solar propriu", spune Caldwell. Pentru a elimina un răspuns, astronomii trebuie să obțină atât dimensiunea, cât și masa unei planete și să-și calculeze densitatea, ceea ce dă o idee despre compoziția acesteia. Deci, Dressing și echipa ei s-au îndreptat către un telescop din Insulele Canare, care este echipat cu un instrument pentru a măsura masele planetei cu o precizie ridicată. Au folosit-o pentru a studia mai multe planete cunoscute și a grafica relația dintre mărime și masă.
Ei au descoperit că lumi mai mici de mai puțin de 1, 6 ori dimensiunea Pământului tind să aibă masele potrivite pentru ca planeta să fie stâncoasă. Mai mult, majoritatea exoplanetelor mici pe care le-au examinat aveau densitatea potrivită pentru a avea aproximativ aceleași ingrediente ca Pământul: un amestec de siliciu, fier, oxigen, magneziu cu urme de alte metale. Lumile mai mari sunt de obicei mult mai puțin dense, ceea ce înseamnă că trebuie să fie în principal hidrogen sau alte gaze.
"Sistemul nostru solar nu este atât de unic pe cât ne-am fi putut crede", spune Dressing într-un comunicat. „Se pare că exoplanetele stâncoase folosesc aceleași ingrediente de bază”.
Un alt factor principal este că viața așa cum știm pare să depindă de corpuri mari de apă lichidă. Pe Pământ, apa acoperă aproximativ 70 la sută din suprafața planetei. Dar lucrările recente arată că se deplasează și prin interiorul planetei, deoarece este condus sub pământ de tectonica plăcilor, prins în minerale și aruncat înapoi de către vulcani. Cercetătorii consideră acum că acest proces de reciclare apos este crucial pentru menținerea oceanelor stabile pe suprafețele planetare.
Laura Schaefer și Dimitar Sasselov de la CfA au folosit modele de computer pentru a vedea cât de bine pot exoplanetele de până la 1, 5 ori mai mari decât Pământul pot stabili și menține tectonica plăcilor. Au variat masele lumilor posibile, mergând până la cinci ori mai masiv decât Pământul. Rezultatele sugerează că supra-Pământurile între două și patru ori masa Pământului ar fi cel mai bun la construirea unor oceane stabile. Zic ei, mările de pe aceste lumi ar dura cel puțin 10 miliarde de ani.
Dar modelul lor a arătat, de asemenea, că lumile mai masive au cruste mai groase, ceea ce întârzie începerea activității vulcanice, și astfel formarea oceanelor, la suprafață. Ei calculează că este nevoie de aproximativ un miliard de ani după ce se formează o astfel de planetă masivă pentru ca un ocean să se dezvolte. Presupunând că evoluția urmează o rată similară ca și pe Pământ, cel mai bun pariu pentru găsirea unei planete cu viață poate fi un super-Pământ care are cel puțin 5, 5 miliarde de ani, spune echipa.
Noile planete de dimensiunea Pământului găsite de stelele orbitale Kepler care sunt relativ tinere. Și deocamdată oamenii de știință nu sunt siguri de masele acestor planete. Dar, pur și simplu, având mai multe planete în catalog, care sunt cel puțin veri pe Pământ, îi ajută pe astronomi să răspundă la întrebarea cât de comune sunt lumile potențial locuibile în galaxia noastră.
„Toată lumea vrea să fie primul care găsește și anunță gemenii Pământului, dar științific, acesta nu va fi cel mai important lucru care iese din Kepler”, spune Caldwell. „Cu super-Pământurile, vedem o clasă de planetă despre care nu știam până acum, deci văzând cum s-au format și cât de diferite sunt față de Pământ, putem îmbunătăți modelele noastre de formare a tuturor planetelor. Cum a apărut apa? Pământ, și când s-a ajuns aici în procesul de formare? Găsind planete similare în sisteme la alte vârste, sperăm să avem o idee mai bună asupra acestei întrebări. "
Nota editorului: Această poveste a fost actualizată pentru a corecta data primului exoplanet găsit în jurul unei stele asemănătoare soarelui; acea descoperire a fost făcută acum două decenii, în 1995.
