Du kan huske, at du lærte de typer af planeter, der vokser op: stenede planeter, som Jorden og Mars; gasgiganter, som Jupiter og Saturn; og isgiganter som Neptunus og Uranus.
Nu har forskere ved Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO) opdaget en ny slags: en vandverden. Planeten, der hedder GJ1214b, er ikke kun dækket med vand som vores oceaner; det meste er vand. "GJ1214b er som ingen planet, vi kender til, " Zachory Berta, en kandidatstuderende ved SAO og hovedforfatter på papiret, der annoncerer opdagelsen, der blev offentliggjort online tirsdag i The Astrophysical Journal . "En enorm del af dens masse består af vand."
I modsætning til hvad du måske forestiller dig, er "vandet" på GJ1214b ganske anderledes end alt hvad du nogensinde har set. ”Vandet der er i virkelig underlige former, som vi ikke er vant til på Jorden, ” siger Berta. ”Der er stoffer, der er som is, men ved en meget høj temperatur, fordi trykket er så højt, at molekylerne presses sammen. Der er også denne overfladetilstand af vand, der er mere gasformigt end det vand, vi er vant til. ”
Hvis du har problemer med at afbilde en sådan eksotisk fremmed vandverden, er du ikke alene. ”Helt ærligt har jeg også meget svært ved at forestille mig, hvordan det rent faktisk ville være, ” siger Berta.
Beliggende i retning af Ophiuchus, er planeten kun 40 lysår fra Jorden, hvilket gør den til en tæt nabo sammenlignet med de fleste af stjernerne i vores galakse. GJ1214b er 2, 7 gange Jordens diameter og vejer næsten 7 gange så meget. Planeten kredser tæt på en rød-dværgstjerne hver 38 time og har en estimeret gennemsnitstemperatur på 450 ° Fahrenheit.
Planeter, der kredser om en stjerne så tæt, indeholder typisk ikke noget vand, siger Berta, så forskere mener, at GJ1214b må have haft en usædvanlig historie. ”Det kunne ikke have dannet sig så tæt, fordi alt vandet ville have fordampet på grund af varmen, ” siger han. ”Så denne planet måtte sandsynligvis have dannet sig længere ud og på en eller anden måde komme indad.” Gravitationsinteraktioner med andre planeter kan have trukket vandverdenen nærmere ind.
Berta og hans speciale-rådgiver, David Charbonneau, fandt planeten tilbage i 2009 som en del af MEarth-projektet, der bruger jordbaserede teleskoper ved Fred Lawrence Whipple-observatoriet på Mount Hopkins i Arizona for at opdage beboelige planeter, der kredser i nærheden af røde dværgstjerner. ”På det tidspunkt havde vi et fingerpeg om, at dette kunne være en vandverden, ” siger Berta. ”Vi kunne måle planetens masse og radius, så vi vidste dens densitet, og densiteten var meget lav - for lav til at blive forklaret med en stor klippekugle.” Planetens gennemsnitlige massefylde blev beregnet til at være ca. 2 gram pr. kubikcentimeter, langt tættere på vandtætheden på 1 g / cm3 end Jordens gennemsnitlige massefylde på 5, 5 g / cm3.
Alligevel, med kun begrænset information om planeten, kunne teamet ikke udelukke andre muligheder, såsom en planet med en tyk atmosfære af brint og helium, som på lignende måde ville tage højde for den lave gennemsnitlige tæthed. Men da forskerne var i stand til at bruge Hubble-teleskopets nyligt installerede Wide Field Camera 3 - specifikt se på lys fra den røde dværgstjerne, der rejste gennem GJ1214b's atmosfære, før de rejste mod os - kunne de udelukke denne mulighed.
”Hvis den store, puffede brintkonvolut på ydersiden af planeten var der, ville vi se det, men det gør vi ikke, ” siger Berta. ”Så det ser ud til, at vi har at gøre med alternativet - en planet med en hel flok vand i det, og en atmosfære, der også hovedsageligt er vand, hvilket er i overensstemmelse med det, vi ser fra Hubble-observationer.” Forskerteamet beskriver atmosfæren varm og dampende.
Berta er mindre begejstret for at finde den første af en ny type planet end muligheden for at finde mange flere. ”NASAs Kepler-teleskop har fundet et antal planeter, der er i samme størrelse som denne, men de er langt mere fjernt, så det er svært at se disse planeter mere detaljeret, ” siger han. "Dette er interessant ikke fordi det er noget, vi aldrig har set før og aldrig vil se igen, men fordi det er en slags prøveeksempel til alle disse."
Han mener, at investeringer i teleskoper og andet observationsudstyr fortsat vil betale stort udbytte, når vi fortsætter med at søge i galaksen efter planeter. ”James Webb-rumteleskopet er NASAs efterfølger af Hubble. Det vil være dejligt, for i stedet for bare at have et meget groft billede af planeter som disse, vil vi være i stand til at undersøge dem nærmere, ”siger han.
Berta er overbevist om, at astronomer i løbet af årtier vil opdage en mindre, køligere version af GJ1214b, som teoretisk set kan rumme udenrigslandene. ”Det er den seje ting ved astronomi, ” siger han. ”Når vi fortsætter med at bygge bedre teleskoper, kan vi finde mere og mere.”
