Exoplanetele înghețate ar putea avea un ingredient esențial pentru viață

Un studiu NASA extinde căutarea vieții dincolo de Sistemul Solar și sugerează că 17 exoplanete (lumi din afara sistemului nostru) ar putea avea oceane de apă lichidă, un ingredient esențial pentru viață, sub crustele de gheață. Apa din aceste oceane de pe exoplanetele înghețate ar putea izvorî ocazional prin crusta de gheață sub formă de gheizere.

Echipa de cercetători a calculat cantitatea de activitate de gheizer de pe exoplanetele înghețate, fiind prima dată când s-au făcut astfel de estimări. Oamenii de știință identificat două exoplanete suficient de apropiate unde semnele acestor erupții ar putea fi observate cu telescoape.

Căutarea vieții în altă parte în Univers se concentrează în mod obișnuit pe exoplanete aflate în „zona locuibilă” a unei stele, o distanță la care temperaturile permit persistența apei lichide pe suprafețele lor. Cu toate acestea, este posibil ca o exoplanetă prea îndepărtată și rece să aibă totuși un ocean sub o crustă de gheață, dacă dispune de suficientă încălzire internă.

Așa se întâmplă în sistemul nostru solar, unde Europa, o lună a lui Jupiter, și Enceladus, o lună a lui Saturn, au oceane subterane datorită mareelor generate de forța gravitațională a planetei gazdă și a lunilor învecinate.

Aceste oceane subterane ar putea adăposti viață dacă îndeplinesc alte necesități, cum ar fi o sursă de energie, precum și elemente și compuși utilizați în moleculele biologice. Pe Pământ, ecosisteme întregi prosperă în întunericul complet de pe fundul oceanelor, în apropierea zonelor hidrotermale, care furnizează energie și nutrienți.

Exoplanetele înghețate ar putea susține viața. Dar cum?

„Analizele noastre prezic că aceste 17 lumi pot avea suprafețe acoperite de gheață, dar primesc încălzire internă suficientă din descompunerea elementelor radioactive și din forțele mareelor ale stelelor lor gazdă pentru a menține oceane interne”, a declarat dr. Lynnae Quick, de la Centrul de Zbor Spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland.

„Datorită cantității de încălzire internă pe care o experimentează, toate planetele din studiul nostru ar putea prezenta, de asemenea, erupții criovulcanice sub forma gheizerelor”, a continuat cercetătoarea. Quick este autoarea principală a unui articol despre cercetare publicat în The Astrophysical Journal.

Echipa a luat în considerare condițiile de pe 17 exoplanete confirmate care sunt aproximativ de mărimea Pământului, dar mai puțin dense, despre care se presupune că ar putea avea cantități semnificative de gheață și apă în loc de rocă mai densă. Deși compozițiile exacte ale planetelor rămân necunoscute, estimările inițiale ale temperaturilor lor de suprafață din studii anterioare indică faptul că sunt mult mai reci decât Pământul, sugerând că suprafețele lor ar putea fi acoperite de gheață, notează Phys.org.

Cum putem afla temperatura unei exoplanete?

Studiul a îmbunătățit estimările temperaturilor de suprafață ale fiecărei exoplanete, recalculând utilizând luminozitatea cunoscută a suprafeței și alte proprietăți ale Europei și ale lui Enceladus ca modele. Echipa a estimat, de asemenea, încălzirea internă totală în aceste exoplanete, folosind forma orbitei fiecărei exoplanete pentru a obține căldura generată de maree și adăugând-o la căldura așteptată de la activitatea radioactivă.

Estimările temperaturilor de suprafață și de încălzire totală au dat grosimea stratului de gheață pentru fiecare exoplanetă, deoarece oceanele se răcesc și îngheață la suprafață în timp ce sunt încălzite din interior. În cele din urmă, cercetătorii au comparat aceste numere cu cele ale Europei și au utilizat nivelurile estimate de activitate a gheizerelor pe Europa ca bază conservatoare pentru a estima activitatea gheizerelor pe exoplanete.

Astronomii prevăd că temperaturile de suprafață sunt mai reci decât estimările anterioare cu până la 16 grade Celsius. Grosimea estimată a stratului de gheață varia între aproximativ 58 de metri pentru Proxima Centauri b și 1,6 kilometri pentru LHS 1140 b, până la 38,6 kilometri pentru MOA 2007 BLG 192Lb, în comparație cu estimarea medie de aproape 29 de kilometri pentru Europa.

Exoplanetele înghețate au gheizere care erup prin gheață

Activitatea estimată a gheizerelor a mers de la doar aproximativ 8 kilograme pe secundă pentru Kepler 441b până la 290.000 kilograme pe secundă pentru LHS 1140b și 6 milioane de kilograme pe secundă pentru Proxima Centauri b, comparativ cu Europa la 2.000 kilograme pe secundă.

„Deoarece modelele noastre prevăd că oceanele ar putea fi găsite relativ aproape de suprafețele lui Proxima Centauri b și a lui LHS 1140 b, iar rata activității gheizerelor ar putea-o depăși cu sute până la mii de ori pe cea a Europei, telescoapele au cele mai mari șanse de a detecta activitatea geologică pe aceste planete”, a spus Quick.

Această activitate poate fi observată atunci când exoplaneta trece prin fața stelei sale. Anumite culori ale luminii stelei pot fi estompate sau blocate de vaporii de apă din gheizere. „Detectările sporadice de vapori de apă în care cantitatea de vapori de apă detectată variază în timp ar sugera prezența erupțiilor criovulcanice”, a spus Quick.

Apa ar putea conține și alte elemente și compuși care ar putea dezvălui dacă exoplaneta poate susține viața. Deoarece elementele și compușii absorb lumină la culori specifice ale „semnăturii”, analiza luminii stelelor le-ar permite oamenilor de știință să determine compoziția gheizerului și să evalueze potențialul de locuire al exoplanetei.

Pentru planetele precum Proxima Centauri b care nu traversează stelele lor din perspectiva noastră, activitatea gheizerelor ar putea fi detectată de telescoape puternice care pot măsura lumina reflectată de exoplanetă în timp ce orbitează în jurul stelei. Gheizerele ar expulza particule de gheață la suprafața exoplanetei, ceea ce ar face ca exoplaneta să apară foarte strălucitoare și reflectorizantă.

Vă recomandăm să citiți și:

Europa intră în noua cursă spațială! Care este premiul cel mare, râvnit de toată lumea?

„Un moment special”. Astronomii au descoperit primul disc de acreție extragalactic

Apa care curge în miezul Pământului a dat naștere unui strat misterios

O priveliște spectaculoasă cu orizontul planetei Marte, surprinsă de o sondă NASA