Foto: www.universetoday.com

De curând, o lucrare atrage atenția lumii științifice că exoplanetele „sub-Neptun” descoperite recent, despre care s-a scris că ar fi „lumi umplute cu oceane de apă sau gheață”, sunt aproape toate formate din lavă topită.

O mare parte din această dezbatere are legătură cu semnăturile chimice găsite în jurul acestor planete. Poate cel mai faimos, planeta K2-18 a fost propusă ca o lume hyceană datorită chimiei sale atmosferice. În studii observaționale atente, cercetările anterioare au descoperit metan și dioxid de carbon în atmosfera planetei, dar nu mult amoniac. Conform acestei cercetări, aceasta a fost o „dovadă incontestabilă” pentru un ocean de apă lichidă sub o atmosferă de hidrogen, deoarece apa dizolvă în mod natural amoniacul.

 

 

Dar și altceva dizolvă amoniacul la fel de bine – roca topită. Așadar, lipsa amoniacului ar putea fi, de asemenea, un semn revelator al magmei lichide sau al apei lichide. Pentru a-și demonstra punctul de vedere, cercetătorii din cea mai recentă lucrare încearcă să modeleze evoluția termică a „piticilor gazoși” – o compoziție planetară alternativă care s-ar putea potrivi la fel de bine datelor colectate despre lumile hyceene. Întrebarea cheie a fost dacă aceste exoplanete unice, care nu au un analog în propriul nostru sistem solar, au menținut oceanele de magmă în timpul procesului lor evolutiv, având astfel un impact distinct asupra atmosferei pe măsură ce se maturizează.

Răspunsul simplu la această întrebare este da – aproape toate exoplanetele sub-Neptun care au fost descoperite până acum și-ar fi păstrat oceanele de magmă în timpul vieții lor. Conform lucrării, 98% dintre ele sunt la fel de ușor de explicat prin faptul că sunt lumi magmatice, mai degrabă decât lumi hyceene.

Pentru a-și demonstra punctul de vedere, autorii au dezvoltat o metrică pe care o numesc „Linia de Țară a Solidificării”. Aceasta cartografiază temperatura efectivă a stelei în jurul căreia orbitează planeta cu fluxul de instelare, cantitatea de energie pe care o primește atmosfera aceleiași stele. Fluxul de instelare are un impact direct asupra temperaturii atmosferei unei exoplanete, în timp ce temperatura efectivă a stelei era pur și simplu ceva ușor disponibil pentru majoritatea stelelor ale căror exoplanete le analizau. O explicație mai detaliată ar fi inclus fracția de masă a anvelopei – adică cât din greutatea planetei este conținută în atmosfera sa – dar aceste date nu erau disponibile pentru multe planete din setul de date.

Linia de Țară a Solidificării oferă o delimitare clară pentru a determina dacă planeta primește sau nu suficientă căldură pentru a menține un ocean de magmă. Dacă o planetă este „deasupra” liniei de țărm, o face – dacă este sub ea, mantaua sa se va răci în timp, făcând-o să nu mai fie o lume de lavă.

Pentru a calcula unde a căzut o planetă pe acea linie, autorii folosesc modelul PROTEUS, care modelează clima interioară a unei planete. Ei au descoperit că 98% din miile de sub-Neptuni pe care i-au modelat, care sunt cel mai comun tip de exoplanetă descoperită până acum, au căzut deasupra liniei de coastă, ceea ce înseamnă că sunt probabil lumi magmatice, mai degrabă decât lumi hyceene.

Deși acest lucru ar putea spulbera speranțele multor astrobiologi care căutau în aceste lumi potențiale semne de viață, este un model util pentru a ne ajuta să înțelegem dinamica formării planetare. Există forțe complexe care interacționează în povestea evoluției fiecărei exoplanete, dar sub-Neptunii, în special, sunt dificil de înțeles pentru oamenii de știință din aceste vremuri, având în vedere că pot fi văzuți doar de la distanță. Pe măsură ce tehnologia se îmbunătățește și sunt colectate mai multe date despre aceste exoplanete abundente, este posibil să se poată găsi definitiv o soluție la „degenerarea” pe care o prezintă, însă, până atunci, poate că pentru cei ce activează în acest domeniu al științei, este mai bine să nu spere la prea multe lumi acvatice.