Μια μελέτη του Πανεπιστημίου του Σικάγου υποστηρίζει ότι υπάρχει τρόπος οι καυτοί, βραχώδεις πλανήτες σε άλλα πλανητικά συστήματα να μπορούν να σχηματίσουν και να διατηρήσουν ατμόσφαιρες. Όπως γνωρίζουμε, μια ατμόσφαιρα είναι αυτή που καθιστά δυνατή τη ζωή στην επιφάνεια της Γης, ρυθμίζοντας το κλίμα και προστατεύοντά μας από τις βλαβερές κοσμικές ακτίνες. Ωστόσο, παρόλο που τα τηλεσκόπια έχουν μετρήσει έναν αυξανόμενο αριθμό πλανητών, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι περισσότερες από τις ατμόσφαιρές τους έχουν χαθεί εδώ και καιρό.
Αλλά, μια νέα μελέτη από τους ερευνητές του Πανεπιστημίου του Σικάγου και του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ προτείνει έναν μηχανισμό με τον οποίο αυτοί οι πλανήτες όχι μόνο θα μπορούσαν να αναπτύξουν ατμόσφαιρες γεμάτες υδρατμούς, αλλά να τις κρατήσουν σε μεγάλη έκταση. Η μελέτη αυτή, που δημοσιεύθηκε στις 15 Μαρτίου 2021, στο περιοδικό Astrophysical Journal Letters, διευρύνει την εικόνα μας για τον σχηματισμό των πλανητών και θα μπορούσε να βοηθήσει στην καθοδήγηση για την αναζήτηση κατοικήσιμων κόσμων σε άλλα αστρικά συστήματα.
Καθώς τα τηλεσκόπια ανακαλύπτουν όλο και περισσότερους εξωπλανήτες, οι επιστήμονες προσπαθούν να καταλάβουν πώς θα μοιάζουν αυτοί οι πλανήτες. Γενικά, από τις παρατηρήσεις μπορούμε να βρούμε το φυσικό μέγεθος ενός εξωπλανήτη, την εγγύτητά του με τον αστέρα του και πόση μάζα έχει. Για να μάθουμε περισσότερα για τους εξωπλανήτες, πρέπει να κάνουμε προέκταση των γνώσεών μας βάσει των όσων γνωρίζουμε για τη Γη και τους άλλους πλανήτες στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Αλλά οι περισσότεροι από τους γνωστούς εξωπλανήτες δεν μοιάζουν με αυτούς που βλέπουμε γύρω μας.
Υπάρχει επίσης ένας ικανός αριθμός μικρότερων βραχωδών πλανητών που είναι παρόμοιοι, αλλά χωρίς «μανδύες» υδρογόνου. Έτσι, οι επιστήμονες υπολόγισαν ότι πολλοί πλανήτες είναι πιθανόν να ξεκινούν όπως εκείνοι οι μεγαλύτεροι πλανήτες που έχουν ατμόσφαιρες φτιαγμένες από υδρογόνο, αλλά χάνουν την ατμόσφαιρά τους όταν ο μητρικός τους αστέρας αναφλέγεται και φεύγει μακριά το υδρογόνο.
Αλλά πολλά στοιχεία πρέπει να συμπληρωθούν σε αυτά τα μοντέλα. Οι επιστήμονες της μελέτης άρχισαν να διερευνούν μερικές από τις πιθανές συνέπειες στην περίπτωση ενός πλανήτη που έχει ωκεανούς λιωμένου βράχου. Υπάρχει μια καλή πιθανότητα αυτοί οι ωκεανοί μάγματος να απορροφούν υδρογόνο από την ατμόσφαιρα και από την αντίδραση αυτή να σχηματίζεται νερό. Μερικό από αυτό το νερό διαφεύγει στην ατμόσφαιρα, αλλά πολύ περισσότερο απορροφάται στο μάγμα. Στη συνέχεια, αφού ο κοντινός (μητρικός) αστέρας απομακρύνει την ατμόσφαιρα υδρογόνου, το νερό τραβιέται στην ατμόσφαιρα αντί με τη μορφή υδρατμών. Τελικά, ο πλανήτης μένει με ατμόσφαιρα που κυριαρχείται από το νερό. Αυτό το στάδιο θα μπορούσε να συνεχιστεί σε μερικούς πλανήτες για δισεκατομμύρια χρόνια.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι δοκιμής αυτής της υπόθεσης. Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, ο ισχυρός διάδοχος του τηλεσκοπίου Hubble, που έχει προγραμματιστεί να εκτοοξευτεί αργότερα μέσα στο 2021, θα είναι σε θέση να πραγματοποιήσει μετρήσεις της σύνθεσης της ατμόσφαιρας του εξωπλανήτη. Εάν ανιχνεύσει πλανήτες με νερό στην ατμόσφαιρά τους, αυτό θα ήταν ένα εξαιρετικό σήμα. Ένας άλλος τρόπος δοκιμής είναι να αναζητήσουμε έμμεσα σημάδια ατμόσφαιρας. Οι περισσότεροι από αυτούς τους πλανήτες είναι παλιρροιακά κλειδωμένοι με το μητρικό τους αστέρα, οπότε η μία πλευρά τους είναι πάντα θερμή και η άλλη κρύα.
Reference: Edwin S. Kite and Laura Schaefer. “Water on Hot Rocky Exoplanets”. The Astrophysical Journal Letters, .2021 March 15 2021
Περισσότερα εδώ.
