Astronomii descoperă că două exoplanete ar putea fi formate în mare parte din apă

Astronomii au descoperit materiale mai ușoare decât rocile și mai grele decât heliul pe exoplanetele Kepler-138B și Kepler-138C. Aceste lumi, situate într-un sistem planetar aflat la 218 ani-lumină depărtare, în constelația Lyra, nu seamănă cu nicio planetă din sistemul nostru solar.

Astronomii au descoperit dovezi că două exoplanete care orbitează în jurul unei stele pitice roșii sunt “lumi de apă” – planete în care apa reprezintă o mare parte din volumul lor. Aceste lumi, situate într-un sistem planetar aflat la 218 ani-lumină distanță, în constelația Lyra, nu seamănă cu nicio planetă din sistemul nostru solar.

Echipa, condusă de doctoranda Caroline Piaulet de la Institutul Trottier pentru Cercetarea Exoplanetelor (iREx) de la Universitatea din Montreal, a publicat un studiu detaliat al sistemului planetar cunoscut sub numele de Kepler-138 în revista Nature Astronomy.

Astronomii descoperă că două exoplanete ar putea fi formate în mare parte din apă

Piaulet, care face parte din echipa de cercetare a lui Björn Benneke, a observat exoplanetele Kepler-138c și Kepler-138d cu ajutorul telescoapelor spațiale Hubble și Spitzer ale NASA și a descoperit că aceste planete – care au o dimensiune de aproximativ o dată și jumătate mai mare decât cea a Pământului – ar putea fi compuse în mare parte din apă. Aceste planete și un companion planetar mai apropiat de stea, Kepler-138b, au fost descoperite anterior de telescopul spațial Kepler al NASA.

Apa nu a fost detectată în mod direct, dar, comparând dimensiunile și masele planetelor cu modelele, au ajuns la concluzia că o fracțiune semnificativă din volumul lor – până la jumătate – ar trebui să fie alcătuită din materiale mai ușoare decât rocile, dar mai grele decât hidrogenul sau heliul (care alcătuiesc majoritatea planetelor gigantice gazoase, precum Jupiter). Cel mai frecvent dintre aceste materiale candidate este apa.

“O mare parte din întregul său volum este probabil alcătuită din apă”

“Obișnuiam să credem că planetele puțin mai mari decât Pământul erau niște mingi mari de metal și rocă, ca niște versiuni la scară redusă ale Pământului, și de aceea le-am numit super-Pământuri”, explică Benneke. “Cu toate acestea, am demonstrat acum că aceste două planete, Kepler-138c și d, sunt foarte diferite din punct de vedere al naturii: o mare parte din întregul lor volum este probabil compusă din apă. Este pentru prima dată când observăm planete care pot fi identificate cu certitudine ca fiind lumi cu apă, un tip de planetă despre care astronomii au teoretizat de mult timp că ar exista”, notează el.

Cu volume de peste trei ori mai mari decât cel al Pământului și mase de două ori mai mari, planetele c și d au densități mult mai mici decât Pământul. Acest lucru este surprinzător, deoarece majoritatea planetelor puțin mai mari decât Pământul, care au fost studiate în detaliu până acum, arătau toate ca niște lumi stâncoase ca a noastră. Potrivit cercetătorilor, cea mai apropiată comparație cu cele două planete ar fi unele dintre lunile înghețate din sistemul solar exterior, care sunt, de asemenea, compuse în mare parte din apă care înconjoară un nucleu stâncos.
“Imaginați-vă versiuni mai mari ale lui Europa sau Enceladus, sateliții bogați în apă care orbitează în jurul lui Jupiter și Saturn, dar mult mai aproape de steaua lor”, spune Piaulet. “În loc de o suprafață înghețată, Kepler-138c și d ar adăposti învelișuri mari de vapori de apă.

Cercetătorii avertizează că este posibil ca planetele să nu aibă oceane asemănătoare cu cele de pe Pământ direct pe suprafața lor. “Temperatura din atmosferele lui Kepler-138c și Kepler-138d este probabil peste punctul de fierbere al apei și ne așteptăm ca pe aceste planete să existe o atmosferă densă și groasă, formată din abur. Numai într-o astfel de atmosferă de vapori ar putea exista apă lichidă la presiune ridicată, sau chiar apă într-o altă fază care apare la presiuni ridicate, numită fluid supercritic”, spune Piaulet.