În ultimele decenii, astronomii au descoperit multe planete care cred că sunt „asemănătoare Pământului” în natură, ceea ce înseamnă că par a fi terestre (adică stâncoase) și își orbitează stelele la distanța potrivită pentru a susține existența apei lichide pe suprafețele lor. . Din păcate, cercetările recente au indicat că multe dintre aceste planete pot fi de fapt „lumi de apă”, unde apa constituie o proporție semnificativă din masa planetei.
Pentru comunitatea științifică, acest lucru părea să indice că aceste lumi nu ar putea rămâne locuibile pentru foarte mult timp, deoarece nu vor fi capabile să susțină ciclismul mineralelor și gazelor care mențin climatul stabil pe Pământ. Cu toate acestea, potrivit unui nou studiu realizat de o echipă de cercetători de la Universitatea din Chicago și Universitatea de Stat din Pennsylvania, aceste „lumi ale apei” ar putea fi mai locuibile decât credem.
Studiul lor, intitulat „Habitabilitatea lumilor de apă exoplanetate”, a apărut recent în Jurnalul Astrofizic. Studiul a fost realizat de Edwin S. Kite, profesor asistent la Departamentul de Științe Geofizice de la Universitatea din Chicago; și Eric B. Ford, profesor la Centrul de Exoplanete și Lumea Habitatelor din Pennsylvania State University, Institutul pentru CyberScience și Centrul de Cercetare în Astrobiologie din Pennsylvania.
Pentru studiul lor, Kite și Ford au construit modele pentru planete stâncoase care au avut de multe ori apa Pământului, ținând cont de evoluția temperaturii și chimiei oceanului într-o perioadă de mai multe miliarde. Scopul acestui lucru a fost să se adreseze unor ipoteze de lungă durată în ceea ce privește locuința planetară. Principalul dintre ele este faptul că planetele trebuie să aibă condiții similare cu Pământul pentru a susține viața pe perioade lungi de timp.
De exemplu, planeta Pământ a reușit să mențină temperaturi stabile pe perioade lungi prin eliminarea gazelor cu efect de seră în minerale (ceea ce duce la răcirea globală) și încălzindu-se prin eliberarea de gaze cu efect de seră prin intermediul vulcanilor. Un astfel de proces nu ar fi posibil pe lumile apei, unde întreaga suprafață (și chiar o fracție semnificativă de masă) a planetei este formată din apă.
Pe aceste lumi, apa ar împiedica absorbția dioxidului de carbon de către roci și ar suprima activitatea vulcanică. Pentru a rezolva acest lucru, Kite și Ford au creat o simulare cu mii de planete generate la întâmplare și au urmărit evoluția climelor lor de-a lungul timpului. Ceea ce au descoperit a fost că lumile de apă vor fi în continuare capabile să mențină echilibrul temperaturilor timp de miliarde de ani. După cum a explicat Kite într-un recent comunicat de presă al UChicago:
„Acest lucru se împinge cu adevărat înapoi împotriva ideii că ai nevoie de o clonă a Pământului - adică de o planetă cu ceva pământ și un ocean superficial ... Surpriza a fost că mulți dintre ei stau stabili mai mult de un miliard de ani, doar prin norocul atragerii. Cea mai bună presupunere a noastră este că este de ordinul a 10 la sută dintre ei. "
Pentru aceste planete, care sunt doar distanța corectă de stelele lor, simulările au indicat că există cantitatea corectă de carbon prezentă. Și, deși nu aveau suficiente minerale și elemente din scoarța dizolvată în oceane pentru a scoate carbonul din atmosferă, aveau suficientă apă pentru a cicla carbonul între atmosferă și ocean. Acest proces aparent a fost suficient pentru a menține climatul stabil timp de câteva miliarde de ani.
„Cât timp are o planetă depinde practic de dioxidul de carbon și modul în care a fost repartizat între ocean, atmosferă și roci în primii ani”, a spus Kite. „Se pare că există o modalitate de a menține o planetă locuibilă pe termen lung, fără ciclul geochimic pe care îl vedem pe Pământ.”
Simulările s-au bazat pe planete care orbitează stele ca ale noastre - stele de tip G (pitic galben) - dar rezultatele au fost optimiste și pentru stelele de tip M (pitic roșu). În ultimii ani, astronomii au stabilit că aceste sisteme sunt promițătoare pentru încurajarea vieții, datorită longevității lor naturale și a modului în care acestea se strălucesc mai încet în timp - ceea ce dă viață mult mai mult timp.
În timp ce piticile roșii sunt cunoscute și pentru faptul că sunt variabile și instabile în comparație cu Soarele nostru, ceea ce duce la numeroase rafale care ar putea îndepărta atmosfera unei planete, faptul că o lume oceanică ar fi capabilă să cicleze suficient carbon pentru a menține atmosfera la o temperatură constantă este încurajarea. Presupunând că unele dintre planetele care orbitează pitici roșii au o magnetosferă protectoare, de asemenea, acestea ar putea fi capabile să susțină condiții de viață pentru perioade lungi.
În ultimii ani, ritmul descoperirilor exoplanetelor a determinat concentrarea studiilor exoplanetelor să treacă de la detectare la caracterizare. La rândul său, oamenii de știință au început să speculeze despre tipurile de condiții în care viața ar putea apărea și prospera. În timp ce abordarea „fructelor cu agățare scăzută” este încă mijlocul principal folosit de oamenii de știință pentru a găsi planete potențial locuibile - unde oamenii de știință caută planete care au condiții similare cu Pământul - este clar că există și alte posibilități.
În următorii ani, odată cu desfășurarea de telescoape bazate pe spațiu, cum ar fi Telescopul spațial James Webb (JWST) și telescoape la sol, cum ar fi Telescopul treizeci de metri, Telescopul extrem de mare și Telescopul Magellanului uriaș, astronomii vor putea să caracterizeze atmosfera exoplanetelor și să stabilească dacă sunt într-adevăr lumi de apă sau planete cu cruste continentale (precum Pământul ).
Aceiași telescoape vor permite, de asemenea, astronomilor să caute biosignature în aceste atmosfere, ceea ce va ajuta nu numai să stabilească dacă sunt „potențial locuibile”, ci „potențial locuite”.
