Планетата K2-18b през погледа на художник. Това е единствената известна на нас планета, която се намира в т.нар. "обитаема зона" около своята звезда и за която знаем, че притежава водни пари в атмосферата. Credits: ESA/Hubble, M. Kornmesser
16 септември 2019 г. 19:20 ч.
Светослав Александров. Преди броени дни беше оповестено важно откритие, направено с помощта на данни от американския космически телескоп "Хъбъл". Планетата K2-18b, която е на разстояние 124 светлинни години от Земята, се намира в т.нар. "обитаема зона" около своята звезда. Това означава, че тя притежава нужните предпоставки, за да може на нея да има вода в течно агрегатно състояние. Измерванията от "Хъбъл" потвърждават, че в атмосферата на планетата има водни пари и вероятно облаци, което свидетелства за наличие на кръговрат на водата. Откритието безспорно е забележително, но за мен интересното е не това, което е известно, а това, което не е.
Но за да ви разкажа повече, първо трябва да ви припомня някои елементарни факти за планетите.
В Слънчевата система, най-общо казано, има две групи планети. Първата група са т.нар. "планети от земен тип" - това са Меркурий, Венера, Земята и Марс. Те са вътрешните планети, разположени най-близко до Слънцето и общото при тях е, че имат твърда и скалиста повърхност. Втората група са т.нар. "газови гиганти", която включва Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.
През 2009-та година НАСА изстреля космическия телескоп "Кеплер" и с това бе положено началото на една велика цел - да бъдат открити извънслънчевите планети, които са сходни с нашата собствена Земя. Телескопът престана да работи в края на миналата година, но в началото на 2018-та американската космическа агенция успешно изпрати в космоса нов телескоп на име "Тес". Данните от двата телескопа обогатиха неимоверно нашето познание за извънслънчевите планети.
Още щом "Кеплер" полетя и започна да изпраща данни, учените си зададоха въпроса: какви планети се срещат по-често в нашата Галактика? Газови гиганти или скалисти планети като Марс и Земята? Ако скалистите планети се окажеха повече, това щеше да е супер и да открие много възможности да търсим организми, подобни на земните. Ако ли пък бяха газовите гиганти - е, и тогава не всичко щеше да е загубено, те биха могли да притежават скалисти луни с условия за живот.
Но когато отговорът пристигна, той шокира всички ...
Най-често срещащите се планети в Галактиката не са нито от единия, нито от другия тип. Тези планети са по-големи от Земята (най-голямата скалиста планета в Слънчевата система), но по-малки от Нептун (най-малкия газов гигант в Слънчевата система). Такива планети обикновено биват описвани в научната литература с термина "супер земи" или "мини нептуни".
Както ни информира изследователката Емили Лакдауола в Туитър, ние изобщо не знаем как изглежда една "супер земя" (т.е. "мини нептун"). В Слънчевата система такива планети не съществуват! Най-близката планета от този тип е отдалечена на светлинни години от нас и вероятно няма надежда да изпратим космически апарат до нея в рамките на нашия живот. Надали и внуците или правнуците ни ще имат този шанс. И все пак положението не е безнадеждно. НАСА и Европейската космическа агенция (ЕКА) строят нови и по-мощни телескопи, които ще излетят в космоса - като "Джеймс Уеб" (който ще полети в началото на следващото десетилетие) или "Хеопс" (който ще бъде изстрелян през тази есен). Приборите стават все по-чувствителни и вече ще е възможно да правим по-качествени спектроскопски анализи на извънслънчевите планети, които означава, че ще може да научим по-подробна информация за тях.
Планетите Уран и Нептун, пише Хана Уейкфорд за The Planetary Society, често биват наричани "ледени гиганти". Те представляват преходна форма - за разлика от Юпитер и Сатурн, които са доминирани от водород, масата на ледените гиганти е доминирана от течен или твърд материал, състоящ се от "тежки елементи" (т.е. по-масивни от хелия). Уран и Нептун все още притежават атмосферна обвивка от водород и хелий, но във вътрешността им има дълбок, течен океан от тежки елементи и може би дори има скалисто ядро. В сравнение с тях планетите от земен тип (Меркурий, Венера, Земя и Марс) са съставени основно от скали, докато атмосферата им е тънка и в нея почти няма водород и хелий.
Питаме се: коя е тази критична маса, която, след като бъде достигната, планетата престава да е скалиста и се превръща в газов гигант с водород и хелий? Това е въпрос, на който все още няма отговор.
Планетата K2-18b, за която е направено гореописаното откритие, е от типа "супер земя" или "мини нептун". Като изключим факта, че в атмосферата ѝ има вода, ние практически не знаем нищо конкретно за нея. Дали тя е повече скалиста или не? Наподобява ли повече на Земята, или напротив - повече прилича на Нептун? Не знаем...
В бъдеще новите телескопи ще позволят по-подробно характеризиране на атмосферите на извънслънчевите планети, но докато това се случи, те ще продължат да са загадка за учените.