Водни светове – възможната люлка на живота?

Учените вече са открили хиляди екзопланети – планети, които обикалят около звезди извън Слънчевата система и много от тях имат потенциала да приютят живот.

Смела нова теория предполага, че екзопланети от два до четири пъти по-големи от размера на Земята, известни като тип Нептун, са много вероятно водни светове, а не газови джуджета, както се смята сега.

Според теорията, техните океани могат да бъдат толкова дълбоки, че почти не се поддават на разбиране, според нашите земни представи.

Вместо няколко километра в дълбочина, подобно на океаните на Земята, изследователят от Харвард Ли Зенг казва, че тези извънземни океани могат да бъдат дълбоки „стотици или дори хиляди километри. Неизмерими, бездънни, невъобразимо дълбоки.“

Новото изследване е публикувано в списание Proceedings на Националната академия на науките на САЩ. Учените използват сложен компютърен модел, който изследва данните, събрани от космическия телескоп Кеплер – устройството за лов на екзопланети на НАСА – и мисията Gaia – космически телескоп на Европейската космическа агенция.

Резултатите са удивителни: констатациите показват, че някои екзопланети могат да съдържат „до 50% вода„. Това е значително повече, отколкото на Земята, където водата заема само 0,02% от масата на планетата. Налягането в подобен „воден свят“ би било толкова главозамайващо високо, че всъщност голяма част от водата би се превърнала в твърд лед.

„Беше огромна изненада да осъзнаем, че има толкова много „водни светове“, казва Зенг в прессъобщение за откритието.

Новата компютърна симулация предполага, че водните светове не само преобладават, но те също така са препълнени с огромни количества вода. Представете си океани, които са стотици и дори хиляди километри дълбоки и заемат цялата площ на планетата.

Новото изследване, публикувано в доклад на Националната академия на науките, подкрепя теорията, че водните светове са нещо характерно за Млечния път.

Водните светове, известни също като океански светове, са все още само научна хипотеза. Освен ако, разбира се, не включим към тях луната на Юпитер Европа и луната на Сатурн Енцелад, които се предполага, че имат глобални океани, обвити в ледена кора. Сега моделите за планетарно формиране, представени от учените от Харвард предполагат, че водните светове не само са реални, но вероятно и много често срещани.

Тези водни светове, както установи новото изследване, вероятно ще бъдат изключително влажни. Най-малко 25 процента от общата маса на тези планети се състои от вода, лед и течности. Някои от тези планети могат дори да се състоят от 50% вода. Тези водни светове, следователно, не са само планети без повърхностни характеристики на земята – те са основно водоносни кълба с части от скали и метал.

Водните светове са „не само потопени изцяло във вода“, обяснява Ли пред изданието Gizmodo, но те имат океански дълбочини, превишаващи „стотици или хиляди пъти дълбочините в земните океани. Или поне това е предложено от компютърните симулации. Моделите, използвани в изследването, са симулирали процесите на формиране на планетата, повлияни от сложните химични процеси, задвижвани от температура, охлаждане, изпарение, кондензация, плътност и разстояние да тяхното слънце, наред с много други фактори.

„Статистически казано, тези водни светове може да са повече от скалистите светове, подобни на Земята, казва Ли на Gizmodo. – Може би всяка типична за Слънчевата система звезда има един или повече от тези водни светове. Някои от тези планети, казва той, имат океани достатъчно дълбоки, за да упражняват натиск, еквивалентен на милион пъти по-високо от нашето атмосферно повърхностно налягане. При тези условия течната вода се компресира във фази на лед под високо налягане.

„Тези ледници с високо налягане са по същество подобни на силикатните скали в дълбоката мантия на Земята, които са горещи и твърди“, казва той. „Това са напълно различни светове в сравнение с нашата собствена Земя.“

Нашата планета има очевидна повърхност, но това не е така при водните светове. Тъй като водните състави варират между 25 и 50 процента от общата маса на планетата, тези обекти “могат или не могат да имат добре дефинирана повърхност”, казва Ли и те “могат да бъдат течни по целия път надолу – докрай надолу, до голяма дълбочина”.

Шон Реймънд, астроном от университета в Бордо, който не е участвал в новото проучване, казва, че новата теория е силна:

„Заключенията са статистически, което означава, че авторите не сочат към определени планети, за които да твърдят, че са водни светове, а по-скоро се фокусират върху общото цяло“, обяснява Реймънд пред Gizmodo в имейл. „Все пак, теорията има и провокативна цел.“

Хипотетичния воден свят, който сега е близо до звездата си, трябва да се е образувал много по-далеч и след това да се е приближил по-близо до нея, когато орбитата му се е свила. Съставът на планетата се е образувал, когато е била по-далеч и на по-студена орбита – казва той.

„Процесът на свиване на орбитата се нарича“ миграция „и се управлява от гравитацията на диска на газа, от който са се образували планетите. Ако водните светове са често срещани, за което новата теория дава наистина силни доказателства, то миграцията наистина се случва и е ключов процес при формиране на планетите – както около други звезди, така и в нашата Слънчева система.

Всъщност един хубав аспект на тази теория е, че констатациите ни казват какво трябва да търсим, след като получим достъп до следващото поколение космически телескопи, включително телескопа Джеймс Уеб и космическия телескоп на Ариел.

„Макар водните светове да не са напълно перфектни за живот, тъй като по-тежките елементи могат да бъдат погребани под стотици километри лед под високо налягане, те все пак вероятно са много по-добри от газовите джуджета ”, казва той.

Що се отнася до това, дали една планета, покрита с вода, би могла да насърчи интелигентни видове, това е друг въпрос изцяло и със сигурност въпрос, който си заслужава да се помисли, като се има предвид очевидното изобилие на такива планети в нашата галактика.