Sciencemag.cz
Doporučujeme
Nová studie NASA naznačuje, že 17 exoplanet by podobně jako některé měsíce velkých planet ve Sluneční soustavě mohlo mít pod ledovým krunýřem oceány kapalné vody. A tato voda by mohla občas i vyvěrat skrz ledovou krustu v podobě gejzírů.
Vědecký tým také odhadl intenzitu aktivity gejzírů na příslušných exoplanetách. Autoři studie identifikovali dvě exoplanety, které jsou dostatečně blízko, aby na nich bylo možné pozorovat známky těchto erupcí pomocí současných dalekohledů.
Na rozdíl od měsíců ve Sluneční soustavě, kde je zdrojem energie slapové působení velké planety (nebo i dalších měsíců), by teplo na exoplanetách „mimo obyvatelnou zónu“ (tj. na povrchu nemůže existovat voda v kapalném skupenství) pocházelo primárně zevnitř planety, z radioaktivního rozpadu. Nicméně i slapové síly od hostitelských hvězd by mohly hrát roli.
Tma by pro existenci života neměla představovat zásadní překážku, na Zemi prosperují celé ekosystémy v naprosté tmě na dně oceánů v blízkosti hydrotermálních průduchů, které poskytují energii a živiny. Dokonce dnes převládá názor, že právě v tomto prostředí pozemský život i vznikl.
Studie (hlavní autorka Lynnae Quick z NASA Goddard Space Flight Center v Greenbeltu). se zabývala podmínkami na 17 potvrzených exoplanetách, které mají zhruba velikost Země, ale menší hustotu; to by mělo znamenat, že by na nich mohlo být značné množství ledu a vody namísto hustších hornin. Ačkoli přesné složení planet zůstává neznámé, první odhady povrchových teplot z předchozích studií naznačují, že jsou všechny mnohem chladnější než Země, a jejich povrch by tedy mohl být pokryt ledem.
Jak uvádí průvodní tisková zpráva, nová studie zlepšila odhady povrchové teploty jednotlivých exoplanet přepočtem s využitím známého jasu povrchu a dalších vlastností Europy a Enceladu jako modelových příkladů. Tým také odhadl celkové vnitřní zahřívání těchto exoplanet pomocí tvaru dráhy každé exoplanety, aby získal teplo generované slapovými silami a přičetl je k teplu očekávanému z radioaktivní aktivity.
Odhady povrchové teploty a celkového ohřevu udávají tloušťku ledové vrstvy pro každou exoplanetu, protože oceány se na povrchu ochlazují a zamrzají, zatímco jsou ohřívány z nitra. Nakonec výzkumníci porovnali tyto údaje s údaji o Europě a použili odhadovanou úroveň aktivity gejzírů na Europě jako základ pro odhad aktivity gejzírů na exoplanetách.
„Vzhledem k tomu, že podle našich modelů by se oceány mohly nacházet relativně blízko povrchu Proximy Centauri b a LHS 1140 b a že míra jejich gejzírové aktivity by mohla stokrát až tisíckrát převýšit aktivitu Europy, je velmi pravděpodobné, že dalekohledy odhalí geologickou aktivitu na těchto planetách,“ říká L. Quick. „Tato aktivita by mohla být pozorována, když exoplaneta přechází před svou hvězdou. Některé barvy světla hvězdy by mohly být ztlumeny nebo blokovány vodní párou z gejzírů. Sporadické detekce vodní páry, při nichž se množství zjištěné vodní páry mění v čase, by naznačovaly přítomnost kryovulkanických erupcí.“
Voda může obsahovat další prvky a sloučeniny, které by mohly naznačit i pravděpodobnost života (respektive podmínek pro něj). I další prvky a sloučeniny by se daly (mohly dát) detekovat spektrální analýzou.
U planet, jako je Proxima Centauri b, které z našeho pohledu nepřecházejí přes své hvězdy, by aktivitu gejzírů mohly odhalit výkonné dalekohledy. Ty jsou schopné měřit světlo, jež exoplaneta odráží při oběhu kolem své hvězdy. Gejzíry by na povrchu exoplanety vypuzovaly ledové částice, které by způsobily, že by se exoplaneta jevila jako velmi jasná, s větší odrazivostí.
Lynnae C. Quick et al, Prospects for Cryovolcanic Activity on Cold Ocean Planets, The Astrophysical Journal (2023). DOI: 10.3847/1538-4357/ace9b6
Zdroj: NASA Goddard Space Flight Center / Phys.org
