Hokeanide planeedid võivad olla elamiskõlblikud ookeanimaailmad

Hokeaniplaneedid: Suur oranž päike loojub ookeani kohal, tõusva uduga.

Kunstniku kontseptsioon Hokeani planeedist, millel on ülemaailmne ookean ja vesiniku atmosfäär. Pilt Amanda Smithi kaudu/Cambridge'i ülikool.


Kas on elu väljaspool Maad? See tundub äärmiselt tõenäoline, kuigi meil pole endiselt kindlaid tõendeid. Kuid astronoomid ütlesid 26. augustil 2021, et on kindlaks teinud uue klassieksoplaneedidneed onsuur samm edasielu otsimisel. Nad helistavad neileHyceanmaailmad, sõnadestvesinikjaookean. Neid maailmu võivad katta kogu planeeti hõlmavad ookeanid ja vesinikurikas atmosfäär. Ja siiski, teadlased ütlesid, võivad nad olla elamiskõlblikud.

Seda huvitavat uurimistööd juhtisid Cambridge'i ülikooli teadlased. Theeelretsenseeritud Astrofüüsiline ajakiri avaldatudseda 26. augustil.


Hokeanide planeedid: nagu Maa, kuid erinevad

Teadlaste sõnul võivad Hükeaani maailmad mujalt elu otsimist oluliselt kiirendada. Mõnes mõttes meenutavad nad Maad, mis on suuresti või isegi täielikult kaetud ookeanidega. Ometi on nad ka ainulaadselt võõrad: kuni 2,6 -kordne Maa läbimõõt, temperatuur kuni 200 ° C (umbes 400 ° F) ja paks vesiniku atmosfäär. See asetab nad kuhugi Maa ja hiiglaslike planeetide, nagu Neptuun või Uraan, vahele.

Tõepoolest, paljud selles suurusjärgus olevad maailmad on juba teadaolevalt olemassupermaadjamini-Neptuunid. Teadlased ütlevad, et sellise suurusega planeedid on meie galaktikas kõige levinumad.

Samuti võib olla erinevat tüüpi hütseene, sealhulgas „tume” ja „külm”. Nagu paberis märgitud:

Meie uurimused hõlmavadhoolega lukus'Tumedad hüokeanilised' maailmad, mis võimaldavad elamistingimusi ainult nende alalistel öökülgedel, ja 'külmhüpete' maailmad, mis näevad tühist kiirgust [saavad oma tähtedelt vähe kiirgust].




Diagramm erinevate värviliste ribade, mustade punktide ja tekstimärkustega.

Graafiline esituselamiskõlblikud tsoonidHokeani planeetidele, sealhulgas nii pimedatele kui ka külmadele. Maapealsete planeetide elamistsoon on palju väiksem. Sõrmustega mustad täpid on lootustandvad hükeaanide kandidaadid. Pilt Madhusudhani jt kaudu/ Kopparapu jt. 2013/Astrofüüsiline ajakiri.

Supermaad, mini-Neptuunid ja Hüseanid

Ülimaad on kivised, kuid suuremad kui Maa. Isegi praegu on vähe teada, milline atmosfäär neil on, kuigi mõned on leitud nende tähtede elamiskõlblikest tsoonidest, kus temperatuur võib lubada vedelat vett. Mini-Neptuunid on aga juba ammu peetud eluks ebasobivaks, nagu me seda teame. Enamikul mini-Neptuunidel puudub kindel pind ning nende atmosfääri temperatuurid ja rõhud muudaksid elu arenemise väga keeruliseks.

Kuid uus uuring viitab sellele, et mõned neist maailmadest võivad siiski elu toetada. Need on hütseenid. Juhtiva autorinaNikku MadhusudhanCambridge'i ülikool ütles:

Hokeanide planeedid avavad täiesti uue tee meie elu otsimisel mujalt.


Kas Hokeani planeedid on elamiskõlblikud?

Kuidas võiksid siis Hokeani planeedid olla elamiskõlblikud? Rohke vedeliku joomine on muidugi hea algus. Neil planeetidel, erinevalt enamikust mini-Neptuunidest, võivad olla tahked pinnad, nagu Maa. Teadlaste sõnul on paljud teadaolevad Hyceeni kandidaadid suuremad ja kuumemad kui Maa, kuid suudavad siiski võõrustada suuri ookeane. Tingimused võivad sarnaneda mõne meie planeedi ekstreemsema veekeskkonnaga, kuid võivad teoreetiliselt siiski toetada vähemalt mikroobide elu.

Naeratav ülikonnas mees mikrofoni ees.

Nikku Madhusudhan Cambridge'i ülikoolist juhtis uut uuringut Hokeani planeetide ja nende võimaliku elamiskõlblikkuse kohta. Pilt kauduCambridge'i ülikool.

Oma olemuselt tähendaksid need planeedid ka seda, etelamiskõlblikud tsoonidnende tähtede ümber võivad olla palju suuremad kui Maa-sarnaste planeetidega süsteemides. See on veel üks eluvõimaluse pluss. Elamiskõlblik tsoon on piirkond tähe ümber, kus temperatuurid sobiksid kivise planeedi pinnal oleva vedela vee jaoks.

Veel üks varasem uuring, mis puudutas mini NeptuuniK2-18b, toetab elamiskõlblike Hokeanide maailmade võimalust. Selle uuringu põhjal tuvastasid teadlased uue eksoplaneetide klassi Hyceans. Kuigi mõned teadlased viitavad K2-18b-le kui supermaale, liigitab enamik nüüd seda mini-Neptuuniks.


Otsin biosignatuure

Niisiis, kuidas otsiksid astronoomid tõendeid elu kohta mis tahes neist maailmadest? Nad otsivadbiosignatuure, planeetide atmosfääris toimuvate bioloogiliste protsesside keemilised sõrmejäljed. Mõned levinumad on hapnik, osoon, metaan jadilämmastikoksiid, sama hästi kuimetüülkloriidjadimetüülsulfiid. Viimased kaks pole Maal tavalised, kuid võivad olla vesinikurikastel planeetidel. Madhusudhani sõnul:

Põhimõtteliselt oleme nende erinevate molekulaarsete allkirjade otsimisel keskendunud Maaga sarnastele planeetidele, mis on mõistlik koht alustamiseks. Kuid me arvame, et Hokeani planeedid pakuvad suuremat võimalust leida mitmeid jälgi biosignatuure.

Suur sinakas planeet, mille atmosfääris on pilves pilved ja eemal päike.

Kunstniku kontseptsioon K2-18b-st, mis on seni kõige lootustandvam kandidaat hükeaanide maailmale. See tiirleb oma tähe elamiskõlblikus tsoonis ja veeaur on selle atmosfääris juba teada. Pilt ESA kaudu/ Hubble, M. Kornmesser/UCL uudised.

Madhusudhan ja tema meeskond ütlevad, et paljud neist biosignatuuridest peaksid olema hõlpsasti tuvastatavad Hyceeni planeetidel. Tegelikult tähendab planeetide enda olemus-suuremad suurused, kõrgemad temperatuurid ja vesinikurikas atmosfäär-seda, et biosignatuure oleks veelgi lihtsam tuvastada kui Maa-sarnastel planeetidel. Paberist:

Leiame, et mitmed maapealsed biomarkerid, mida võib eeldada Hyceeni atmosfääris, oleksid hõlpsasti tuvastatavad, kasutades tagasihoidlikku vaatlusaega James Webbi kosmoseteleskoobi (JWST) abil. Me tuvastame märkimisväärse proovi läheduses asuvatest potentsiaalsetest Hokeani planeetidest, mis võivad olla ideaalsed sihtmärgid selliste vaatluste jaoks, otsides eksoplanetaarseid biosignatuure.

Tulevased tähelepanekud

Huvitaval kombel ei pruugi mööduda liiga kaua aega, enne kui saame mõnede Hycean'i planeetide kohta häid spektroskoopilisi tähelepanekuid. Astronoomidel on juba head proovid kandideerivatest Hokeani tüüpi maailmadest ja tulevastest kosmoseteleskoopidest, nagu James Webbi kosmoseteleskoop (Webb) saab oma atmosfääri analüüsida. Kõik kandidaadid on üsna lähedal, 35–150valgusaastaidkaugusel ja tiirlevad ümber punaste kääbustähtede.

K2-18b on praegu esmane Hyceeni kandidaat ja vaatlused Webbiga, mis käivitatakse millalgi pärast käesoleva aasta 31. oktoobrit, on juba planeeritud.

Maa, Neptuuni ja mõne suurema eksoplaneedi suuruste võrdlus koos tekstimärkustega.

Enamik hütseene on tõenäoliselt mini-Neptuuni suurused maailmad. Nii mini-Neptuunid kui ka supermaad on Maast suuremad, kuid väiksemad kui Neptuun. Pilt Patterson Clarki/ Washington Posti kaudu/Quora.

Kui mõni neist kandidaathütseenidest tegelikult elu toetab, on eelseisvatel uuringutel Webbi ja teiste teleskoopidega hea võimalus selle märke tuvastada. Nagu Madhusudhan märkis:

Biosignatuuri tuvastamine muudaks meie arusaama elust universumis. Peame olema avatud selle kohta, kust me elu ootame ja millises vormis see elu võiks olla, sest loodus üllatab meid jätkuvalt sageli kujuteldamatul viisil.

Astronoomid samutiteatasmullu juulis, kui veel üks mini-Neptuun,TOI-1231 b, on sügav õhkkond, mis sobib ideaalselt Webb ja TheHubble'i kosmoseteleskoop. On põnev näha, mida tulevased tähelepanekud sellistest maailmadest ja eriti Hyceansist näitavad.

Alumine rida: Cambridge'i ülikooli astronoomid on tuvastanud uue potentsiaalselt elamiskõlblike eksoplaneetide klassi nimega Hyceans. Need on suured ja kuumad maailmad, mida võivad katta ookeanid ja millel on paks vesiniku atmosfäär.

Allikas: Hüpete maailmade elupaik ja biosignatuurid

Allikas (eeltrükk): Hycean Worlds'i elupaik ja biosignatuurid

Cambridge'i ülikooli kaudu