Wetenschappers zoeken vaak naar water in de ruimte omdat op aarde, overal waar water is, leven is.
Rovers op Mars zijn op zoek naar hedendaags water of ijs en tekenen van oude rivieren en oceanen. Ze hebben de maan afgezocht op zoek naar tekenen van ijs diep in de kraters en zelfs een sonde gestuurd om op een komeet naar ijs te zoeken. Maar nieuw onderzoek suggereert dat het vinden van kosmisch H2O misschien niet zo moeilijk is buiten ons eigen zonnestelsel. Simulaties op basis van exoplanetgegevens suggereren dat waterwerelden bedekt met diepe oceanen eigenlijk vrij gewoon zijn in ons heelal, volgens een nieuwe studie die deze week in PNAS is gepubliceerd.
Sinds 1992 hebben astronomen ongeveer 4.000 exoplaneten gecatalogiseerd die rond verre sterren cirkelen. Het blijkt dat de meeste van die planeten in twee groottecategorieën vallen: kleinere planeten met een straal van ongeveer 1, 5 keer die van de aarde en een massa van ongeveer vijf keer onze planeet en grotere planeten met een straal van 2, 5 keer die van onze planeet en tien keer de massa . Jamie Carter van Forbes meldt dat onderzoekers geloven dat de planeten met kleinere radii rotsachtige werelden zijn. Ze interpreteerden de grootte en massa van de grotere planeten als een klasse van planeten die gasdwergen worden genoemd, die een rotsachtige kern hebben omringd door een halo van gas.
Met behulp van nieuwe gegevens over de stralen en massa van exoplaneten verzameld door de Gaia-ruimtesatelliet, verzamelen Harvard-planetaire wetenschapper Li Zeng en zijn collega's meer details over de interne structuren van de exoplaneten.
Ze ontdekten dat die grote gasdwergen beter kunnen worden uitgelegd als waterwerelden. Maar dit zijn geen waterwerelden zoals de aarde, waar water, hoewel het 71 procent van het oppervlak bedekt, slechts 0, 02 procent van de massa van de aarde uitmaakt. In plaats daarvan zijn deze werelden gemaakt van 25 procent en tot 50 procent water, met vreemde, uitgestrekte oceanen die hen bedekken. Het is mogelijk dat tot 35 procent van alle bekende exoplaneten deze enorme met oceaan bedekte bollen zijn, merkte Li op tijdens een conferentie afgelopen zomer.
Iedereen die over de buitenaardse zeeën wil varen, kan het echter vergeten.
"Dit is water, maar niet zo vaak als hier op aarde, " zegt Li in een persbericht. “Hun oppervlaktetemperatuur ligt naar verwachting in het bereik van 200 tot 500 graden Celsius. Hun oppervlak kan worden gehuld in een door waterdamp gedomineerde atmosfeer, met een vloeibare waterlaag eronder. Als je dieper gaat, zou je verwachten dat dit water in ijs onder hoge druk verandert voordat ... de solide rotsachtige kern bereikt. Het mooie van het model is dat het verklaart hoe compositie zich verhoudt tot de bekende feiten over deze planeten. ”
Li legt George Dvorsky van Gizmodo uit in een e-mail dat deze planeten al dan niet een bepaald oppervlak hebben. De oceanen kunnen honderden kilometers diep zijn en ze noemen: 'Ondoorgrondelijk. Bodemloze. Heel diep. ”Ter vergelijking: de diepst bekende plek in de oceanen van de aarde, Challenger Deep in de Mariana Trench, is minder dan zeven mijl diep.
Het gewicht van al dat water zou meer dan een miljoen keer de druk op het aardoppervlak veroorzaken, wat leidt tot een heel vreemd fenomeen aan de onderkant, waaronder de vorming van "hete, harde" rotsachtige fasen van ijs, zoals Ice VII .
Dus als deze waterwerelden zo gewoon zijn, waarom hebben we er dan niet zo een in ons zonnestelsel? Zeng vertelt Carter dat het mogelijk is dat ons planetaire systeem een vreemde bal is, omdat er enorme gasreuzen zoals Jupiter en Saturnus rondzweven.
"De vorming van gasreuzen en de vorming van die nabije super-aarden en sub-Neptunes zijn enigszins wederzijds exclusief, " zegt hij. "Ons zonnestelsel had in het begin de gasreus Jupiter gevormd, die waarschijnlijk de vorming en groei van superaarde en sub-Neptunes had voorkomen of belemmerd."
In andere sterrenstelsels zonder een planeet ter grootte van Jupiter is de vorming van rotsachtige "superaarde" en waterwerelden waarschijnlijk vrij gebruikelijk.
Sean Raymond, een astronoom aan de Universiteit van Bordeaux die niet bij het onderzoek was betrokken, vertelt Dvorsky dat het onderzoek ter plaatse lijkt, maar waarschuwt dat we geen directe bevestiging hebben van al deze waterwerelden. Onze huidige methoden voor het detecteren van exoplaneten zijn indirect en we moeten afleiden wat we weten uit hun straal, massa, omlooptijd en andere gegevens.
"[De conclusies van de studie] zijn statistisch, wat betekent dat de auteurs niet naar specifieke planeten wijzen en beweren dat ze waterwerelden zijn, maar zich eerder richten op de bevolking als geheel", zegt hij. "Toch is het een cool papier en een provocerend resultaat."
Of er een vorm van kosmisch-aquatisch leven is, is moeilijk te zeggen. Maar misschien krijgen we binnenkort meer informatie wanneer de belegerde James Webb-ruimtetelescoop in 2021 wordt gelanceerd. Die next-gen ruimtekijker zou in staat moeten zijn om water op verre exoplaneten direct te detecteren.
