Je herinnert je misschien dat je de soorten planeten opgroeide: rotsachtige planeten, zoals de aarde en Mars; gasreuzen, zoals Jupiter en Saturn; en ijsreuzen, zoals Neptunus en Uranus.
Nu hebben wetenschappers van het Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) een nieuw soort ontdekt: een waterwereld. De planeet, genaamd GJ1214b, is niet alleen bedekt met water zoals onze oceanen; het meeste is water. "GJ1214b is als geen enkele planeet die we kennen, " Zachory Berta, een afgestudeerde student aan de SAO en hoofdauteur op de krant die de ontdekking aankondigde, publiceerde dinsdag online in The Astrophysical Journal . "Een enorme fractie van zijn massa bestaat uit water."
In tegenstelling tot wat je zou denken, is het "water" op GJ1214b heel anders dan alles wat je ooit hebt gezien. "Het water daar is in echt rare vormen die we op aarde niet gewend zijn, " zegt Berta. “Er zijn stoffen die op ijs lijken, maar op een zeer hoge temperatuur, omdat de druk zo hoog is dat de moleculen samen worden geperst. Er is ook deze superfluïde toestand van water die gasvormig is dan het water dat we gewend zijn. "
Als je moeite hebt om zo'n exotische buitenaardse waterwereld voor te stellen, ben je niet alleen. "Eerlijk gezegd heb ik ook veel moeite me voor te stellen hoe dit er eigenlijk persoonlijk uitziet, " zegt Berta.
De planeet ligt in de richting van de Ophiuchus, op slechts 40 lichtjaar van de aarde, waardoor het een naaste buur is in vergelijking met de meeste sterren in onze Melkweg. GJ1214b is 2, 7 keer de diameter van de aarde en weegt bijna 7 keer zoveel. De planeet draait om de 38 uur dicht rond een rode dwergster en heeft een geschatte gemiddelde temperatuur van 450 ° Fahrenheit.
Planeten die zo dicht rond een ster draaien, bevatten meestal geen water, aldus Berta, dus wetenschappers geloven dat GJ1214b een ongebruikelijke geschiedenis moet hebben gehad. "Het had zich niet zo dichtbij kunnen vormen, omdat al het water zou zijn verdampt door de hitte, " zegt hij. "Dus deze planeet moest zich waarschijnlijk verder hebben gevormd en op de een of andere manier naar binnen zijn gekomen." Zwaartekrachtsinteracties met andere planeten hebben de waterwereld misschien dichterbij getrokken.
Berta en zijn scriptieadviseur, David Charbonneau, vonden de planeet terug in 2009 als onderdeel van het MEarth-project, dat op de grond gebaseerde telescopen in het Fred Lawrence Whipple Observatorium op Mount Hopkins in Arizona gebruikt om bewoonbare planeten in de buurt van rode dwergsterren te ontdekken. "Destijds wisten we dat dit een waterwereld zou kunnen zijn", zegt Berta. "We konden de massa en de straal van de planeet meten, dus we wisten de dichtheid ervan, en de dichtheid was erg laag - te laag om te worden verklaard door een grote bal van rots." De gemiddelde dichtheid van de planeet werd berekend op ongeveer 2 gram per kubieke centimeter, veel dichter bij de waterdichtheid van 1 g / cm3 dan de gemiddelde dichtheid van de aarde van 5, 5 g / cm3.
Toch kon het team met slechts beperkte informatie over de planeet andere mogelijkheden niet uitsluiten, zoals een planeet met een dikke atmosfeer van waterstof en helium, die op dezelfde manier de lage gemiddelde dichtheid zou verklaren. Maar toen de onderzoekers de nieuw geïnstalleerde Wide Field Camera 3 van de Hubble-telescoop konden gebruiken - specifiek kijkend naar het licht van de rode dwergster die door de atmosfeer van de GJ1214b reisde voordat hij naar ons toe reed - konden ze die mogelijkheid uitsluiten.
"Als de grote, gezwollen waterstofomhulling aan de buitenkant van de planeet er was, zouden we het zien, maar dat doen we niet", zegt Berta. "Dus het lijkt erop dat we te maken hebben met het alternatief - een planeet met een hele hoop water erin, en een atmosfeer die meestal ook water is, wat consistent is met wat we zien uit de Hubble-waarnemingen." Het onderzoeksteam beschrijft de warme en stomende atmosfeer.
Berta is minder enthousiast over het vinden van de eerste van een nieuw type planeet dan over de mogelijkheid om er nog veel meer te vinden. "NASA's Kepler-telescoop heeft een aantal planeten gevonden die even groot zijn als deze, maar ze zijn veel verder weg, dus het is moeilijk om die planeten gedetailleerder te observeren, " zegt hij. "Dit is niet interessant, omdat het iets is dat we nog nooit eerder hebben gezien en nooit meer zullen zien, maar omdat het een soort exemplaar is voor al deze dingen."
Hij gelooft dat investeringen in telescopen en andere observatieapparatuur grote dividenden zullen blijven betalen terwijl we doorgaan met het zoeken naar planeten. “De James Webb Space Telescope is de opvolger van NASA van Hubble. Het zal geweldig zijn, want in plaats van alleen een heel ruw beeld van planeten zoals deze te hebben, zullen we ze nader kunnen onderzoeken, "zegt hij.
Berta is ervan overtuigd dat astronomen binnen decennia een kleinere, koelere versie van GJ1214b zullen detecteren, die theoretisch buitenaards leven zou kunnen herbergen. "Dat is het leuke van astronomie, " zegt hij. "Terwijl we doorgaan met het bouwen van betere telescopen, kunnen we er steeds meer vinden."
