Υπάρχει νερό σε αλλοδαπούς πλανήτες, απλά όχι τόσο πολύ όπως σκέφτηκαν οι επιστήμονες: Μελέτη

Με τον Charles Q. Choi Πριν από 20 ώρες

Υπάρχει λιγότερο νερό εκεί έξω από όσο νομίζαμε. Μα γιατί;

Μια εκτεταμένη έρευνα ακόμα της ατμοσφαιρικής μακιγιάζ των εξωπλανητών προκαλεί τις θεωρίες της σχηματισμού πλανήτη και την αναζήτηση νερού σε άλλους κόσμους. (Εικόνα: © Amanda Smith)

Το νερό εμφανίζεται τόσο κοινό όσο και απροσδόκητα σπάνιο στις εξωπλανήτες - πολλοί απομακρυσμένοι κόσμοι έχουν, αλλά λιγότερο από το προβλεπόμενο, σύμφωνα με νέα μελέτη.

Αυτά τα ευρήματα μπορούν να ρίξουν φως στο πώς σχηματίζονται οι πλανήτες, συμπεριλαμβανομένων εκείνων στο δικό μας ηλιακό σύστημα , ανέφεραν οι ερευνητές.

Scientists examined data from the atmospheres on 19 exoplanets collected by space-based and ground-based telescopes. These worlds ranged widely in temperature, from nearly 70 degrees F (20 degrees C) to more than 3,630 degrees F (2,000 degrees C), and in size, "from mini-Neptunes roughly 10 times Earth's mass to super-Jupiters more than 600 times Earth's mass," study co-author Nikku Madhusudhan, an astrophysicist at the University of Cambridge in England, told Space.com.

The scientists found that water vapor was common in the alien worlds they examined, detected in 14 of the 19 worlds. 

"Το γεγονός ότι κάνουμε λεπτομερείς μετρήσεις υδρατμών σε εξωπλανήτες είναι αξιοσημείωτο, διότι δεν έχουμε κάνει ακόμη σημαντική ανίχνευση νερού για τους γιγαντιαίους πλανήτες στο δικό μας ηλιακό σύστημα", δήλωσε ο Madhusudhan. " Μπορούμε να μετρήσουμε καλύτερα το νερό με εξωπλανήτες  παρά με το δικό μας ηλιακό σύστημα".

Εκτός από το νερό, οι χημικές ουσίες που εντοπίστηκαν συχνότερα στις γιγαντιαίες ατμόσφαιρες της εξωπλανήτης ήταν το νάτριο και το κάλιο. Οι ποσότητες νατρίου και καλίου που παρατηρήθηκαν στις εξωπλανήτες ήταν σύμφωνες με τις προσδοκίες δεδομένου ότι οι επιστήμονες γνωρίζουν τους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα. Ωστόσο, τα επίπεδα υδρατμών ήταν σημαντικά χαμηλότερα από τα προβλεπόμενα. 

"Αυτή ήταν μια μεγάλη έκπληξη," είπε ο Madhusudhan.

Οι προβλέψεις που είχαν οι ερευνητές για το πόσο νερό θα έπρεπε να είχαν αυτά τα εξωπλανήτες βασίζεται στο πόσο νερό μπορεί να κρύβεται στους γίγαντες του φυσικού αερίου στο δικό μας ηλιακό σύστημα, το οποίο παραμένει αβέβαιο. Πολλές προσπάθειες για την ανίχνευση του νερού στην ατμόσφαιρα του Δία, συμπεριλαμβανομένης της τρέχουσας αποστολής Juno της NASA, αντιμετώπισαν πολλές προκλήσεις. 

«Δεδομένου ότι ο  Δίας  είναι τόσο κρύος, κάθε υδρατμός συμπυκνώνεται από την ατμόσφαιρα του και δεν μπορούμε να το δούμε», δήλωσε στο Space.com ο επικεφαλής συγγραφέας Luis Welbanks, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Cambridge στην Αγγλία.

Οι προσδοκίες για το πόσο νερό θα έπρεπε να έχουν οι γίγαντες αερίων του ηλιακού συστήματος βασίζονται στο πως η ποσότητα άνθρακα σε σχέση με το υδρογόνο στις ατμόσφαιρες των γιγάντιων πλανητών είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή του ήλιου. Σύμφωνα με προηγούμενες έρευνες, αυτή η "υπεραλιακή" αφθονία δημιουργήθηκε όταν σχηματίστηκε το ηλιακό σύστημα και μεγάλες ποσότητες παγωμένων με άνθρακα ψύλλων και σκόνης έπεσαν ή μεταφέρθηκαν σε γιγαντιαίες πλανήτες. 

Οι προηγούμενες εργασίες υποδεικνύουν επίσης ότι οι αφθονίες ορισμένων στοιχείων εκτός από τον άνθρακα πρέπει να είναι παρόμοια υψηλές στις ατμόσφαιρες των γιγάντιων πλανητών, ιδιαίτερα του οξυγόνου, το οποίο είναι το πιο άφθονο στοιχείο του κόσμου μετά το υδρογόνο και το ήλιο. Ως εκ τούτου, αυτό υποδηλώνει ότι το νερό, το πιο συνηθισμένο μόριο που περιέχει οξυγόνο στο σύμπαν, θα πρέπει επίσης να είναι υπερβολικό στις ατμόσφαιρες των γιγαντιαίων πλανητών, αφού έχει διαμορφωθεί με τη μορφή πάγου, όπως σχηματίστηκαν αυτοί οι κόσμοι.

Αυτά τα ευρήματα δείχνουν ότι όταν σχηματίζονται γιγαντιαίοι πλανήτες, λιγότεροι πάγοι μπορεί να πέσουν σε αυτά από ό, Για παράδειγμα, αν σχηματιστούν γιγαντιαίοι πλανήτες με τη συσσώρευση υλικού από τους πρωτοποριακούς δίσκους που περιβάλλουν τα νεογέννητα αστέρια, αυτοί οι κόσμοι ενδέχεται να παρουσιάζουν πολύ διαφορετικά επίπεδα χημικών ουσιών, όπως το νερό, ανάλογα με τον τόπο σχηματισμού τους και τον τρόπο με τον οποίο κινούνται μέσα σε πρωτοπλανητικούς δίσκους.

"Μπορεί να υπάρξουν τρόποι να φτιάξεις έναν γιγαντιαίο πλανήτη που είναι περιορισμένος στο οξυγόνο και επομένως νερό," είπε ο Madhusudhan. "Με την εξέταση των εξωπλανήτων, επανεξετάζουμε τον τρόπο με τον οποίο οι πλανήτες μπορεί επίσης να σχηματίστηκαν στο δικό μας ηλιακό σύστημα."

Υπάρχει ζωή σχεδόν όπου υπάρχει  νερό στη Γη , οπότε ανακαλύπτοντας ότι υπάρχει λιγότερο νερό σε άλλα πλανητικά συστήματα από το αναμενόμενο μπορεί να υποδηλώνει ότι οι πιθανότητες της ζωής όπως την ξέρουμε αλλού στο σύμπαν είναι και χαμηλότερες. Ακόμα, "εάν κοιτάξετε τη Γη, δεν έχει τόσο πολύ νερό από τη μάζα - στην πραγματικότητα, η Γη είναι ελαφρώς περιορισμένη στο νερό", δήλωσε ο Madhusudhan. "Συνεπώς, τα ευρήματά μας σχετικά με τη μείωση του αποθέματος νερού σε εξωπλανήτες δεν είναι απαραιτήτως κακές ειδήσεις για τις δυνατότητές τους για κατοίκηση."

Οι ερευνητές στοχεύουν να εξετάσουν πιο εξωπλανήτες για να δουν αν ακολουθούν το μοτίβο που ανιχνεύουν ή αναζητούν αποκλίσεις που μπορεί να επηρεάσουν αυτή την τάση. "Τελικά, είμαστε αναγκασμένοι να βρούμε συνάντηση," είπε ο Madhusudhan. "Η φύση είναι εξαιρετικά διαφορετική όταν πρόκειται για τις ιδιότητες των πλανητικών συστημάτων".

Οι επιστήμονες παρουσίασαν λεπτομερώς  τις διαπιστώσεις τους στο  διαδίκτυο στις 11 Δεκεμβρίου στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters. 

Επιμέλεια αντιγραφής και μετάφρασης από τα Αγγλικά: Giannhspotamia, ο ΙΩΑΝΝΗΣ ΕΛΕΥΘΕΡΙΟΥ

ΠΗΓΗ