Wissenschaftler suchen oft nach Wasser im Weltraum, weil auf der Erde überall dort, wo Wasser ist, Leben ist.
Rover auf dem Mars suchen nach heutigem Wasser oder Eis sowie nach Zeichen alter Flüsse und Ozeane. Sie haben den Mond tief in seinen Kratern nach Anzeichen von Eis abgesucht und sogar eine Sonde geschickt, um auf einem Kometen nach Eis zu suchen. Neue Forschungen legen jedoch nahe, dass es außerhalb unseres eigenen Sonnensystems nicht allzu schwierig sein dürfte, kosmisches H2O zu finden. Simulationen, die auf Exoplaneten-Daten basieren, deuten darauf hin, dass Wasserwelten, die mit tiefen Ozeanen bedeckt sind, in unserer Galaxie eher verbreitet sind. Dies geht aus einer neuen Studie hervor, die diese Woche in PNAS veröffentlicht wurde.
Seit 1992 haben Astronomen etwa 4.000 Exoplaneten katalogisiert, die um ferne Sterne kreisen. Es stellt sich heraus, dass die meisten dieser Planeten in zwei Größenklassen fallen: kleinere Planeten mit einem Radius von etwa dem 1, 5-fachen der Erde und einer Masse von etwa dem fünffachen unseres Planeten und größere Planeten mit einem Radius von dem 2, 5-fachen unseres Planeten und der zehnfachen Masse . Jamie Carter von Forbes berichtet, dass Forscher die Planeten mit kleineren Radien für felsige Welten halten. Sie interpretierten die Größe und Masse der größeren Planeten als eine Klasse von Planeten, die als Gaszwerge bezeichnet werden und einen felsigen Kern haben, der von einem Gashalo umgeben ist.
Der Harvard-Planetenforscher Li Zeng und seine Kollegen verwenden neue Daten zu den Radien und der Masse der Exoplaneten, die vom Weltraumsatelliten Gaia gesammelt wurden, um weitere Einzelheiten über die internen Strukturen der Exoplaneten zu erfahren.
Sie fanden heraus, dass diese großen Gaszwerge besser als Wasserwelten erklärt werden können. Dies sind jedoch keine Wasserwelten wie die Erde, in denen Wasser trotz einer Oberfläche von 71 Prozent nur 0, 02 Prozent der Erdmasse ausmacht. Stattdessen bestehen diese Welten aus 25 Prozent und bis zu 50 Prozent Wasser, die von seltsamen, riesigen Ozeanen bedeckt sind. Es ist möglich, dass bis zu 35 Prozent aller bekannten Exoplaneten diese riesigen ozeanbedeckten Kugeln sind, wie Li auf einer Konferenz im vergangenen Sommer feststellte.
Wer jedoch die außerirdischen Meere befahren will, kann es vergessen.
"Dies ist Wasser, aber nicht so häufig wie hier auf der Erde", sagt Li in einer Pressemitteilung. „Ihre Oberflächentemperatur wird voraussichtlich im Bereich von 200 bis 500 Grad Celsius liegen. Ihre Oberfläche kann in einer von Wasserdampf dominierten Atmosphäre mit einer flüssigen Wasserschicht darunter eingehüllt sein. Wenn man sich tiefer bewegt, ist zu erwarten, dass sich dieses Wasser in Hochdruckeis verwandelt, bevor es den festen felsigen Kern erreicht. Das Schöne am Modell ist, dass es erklärt, wie die Komposition mit den bekannten Fakten über diese Planeten zusammenhängt. “
Li erklärt George Dvorsky bei Gizmodo in einer E-Mail, dass diese Planeten eine definierte Oberfläche haben können oder nicht. Die Ozeane könnten hunderte von Kilometern tief sein und sie als „unergründlich“ bezeichnen. Bodenlos. Sehr tief. “Im Vergleich dazu ist der tiefste bekannte Punkt in den Ozeanen der Erde, Challenger Deep in the Mariana Trench, weniger als sieben Meilen tief.
Das Gewicht des gesamten Wassers würde einen millionenfachen Druck auf der Erdoberfläche erzeugen, der zu einem sehr merkwürdigen Phänomen am Boden führen würde, einschließlich der Bildung von „heißen, harten“ felsenähnlichen Phasen aus Eis, wie z. B. Eis VII .
Also, wenn diese Wasserwelten so häufig sind, warum haben wir dann keine solche in unserem Sonnensystem? Zeng sagt Carter, dass es möglich ist, dass unser Planetensystem seltsam ist, weil wir riesige Gasriesen wie Jupiter und Saturn haben, die herumschweben.
"Die Bildung von Gasriesen und die Bildung dieser nahen Super-Erden und Sub-Neptune schließen sich einigermaßen aus", sagt er. "Unser Sonnensystem hatte schon früh den Gasriesen Jupiter gebildet, der wahrscheinlich die Bildung und das Wachstum von Super-Erden und Sub-Neptunen verhindert oder behindert hatte."
In anderen Sternensystemen ohne einen Jupiter-großen Planeten ist die Bildung von felsigen „Super-Erden“ und Wasserwelten wahrscheinlich ziemlich verbreitet.
Sean Raymond, ein Astronom an der Universität von Bordeaux, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt Dvorsky, dass die Studie genau richtig zu sein scheint, warnt jedoch davor, dass wir keine direkte Bestätigung für all diese Wasserwelten haben. Unsere derzeitigen Methoden zur Detektion von Exoplaneten sind indirekt und wir müssen schließen, was wir aus ihrem Radius, ihrer Masse, ihrer Umlaufzeit und anderen Daten wissen.
"Die Ergebnisse der Studie sind statistisch, was bedeutet, dass die Autoren nicht auf bestimmte Planeten verweisen und sie als Wasserwelten bezeichnen, sondern sich auf die gesamte Bevölkerung konzentrieren", sagt er. "Trotzdem ist es ein cooles Papier und ein herausforderndes Ergebnis."
Es ist schwer zu sagen, ob es eine Form von kosmisch-aquatischem Leben gibt. Bald werden wir jedoch möglicherweise weitere Informationen erhalten, wenn das bedrängte James Webb-Weltraumteleskop 2021 startet. Dieses Weltraumteleskop der nächsten Generation sollte in der Lage sein, Wasser auf fernen Exoplaneten direkt zu erfassen.
