A to niespodzianka! Planety mają znacznie więcej wody, niż ktokolwiek przypuszczał

Już od niemal trzydziestu lat naukowcy bezustannie odkrywają kolejne planety krążące wokół gwiazd innych niż Słońce. Poszukując planet, na których dostępna byłaby woda — która znacząco wpływa na możliwość powstania na niej życia — naukowcy przez ten cały czas korzystają z uproszczonego modelu budowy planety, gdzie w centrum planety znajduje się jądro, otoczone przez płaszcz, na którym z kolei znajduje się skorupa i ewentualne oceany. Siłą rzeczy poszukiwania wody na planetach skupiały się na ich powierzchniach.
A to niespodzianka! Planety mają znacznie więcej wody, niż ktokolwiek przypuszczał

W najnowszym artykule naukowym badacze z ETH w Zurychu oraz z Uniwersytetu Princeton wskazują jednak, że jest to błędna metoda poszukiwania woda na egzoplanetach. Wszystko bowiem wskazuje, że większość wody na planecie zazwyczaj ukryta jest głęboko w jej wnętrzu. To z kolei oznacza, że istnieniu życia w przestrzeni kosmicznej może sprzyjać znacznie więcej planet, niż nam się dotychczas wydawało.

Istotna większość ze znanych dzisiaj ponad 5000 planet pozasłonecznych to planety krążące bardzo blisko swoich gwiazd macierzystych. Nic zatem dziwnego, że na powierzchniach takich planet mamy do czynienia z oceanami nie wody, a stopionej magmy. Takie planety nie mają jeszcze skorupy, na której mogłyby powstawać oceany ciekłej wody. Na powierzchni takiej planety woda jest zatem rozpuszczona w oceanie magmy. Naukowcy postanowili zatem przeanalizować rozkład wody we wnętrzu takiej planety — między powierzchnią a żelaznym jądrem.

Czytaj także: To może być pierwsza egzoplaneta z ciekłą wodą na powierzchni. Zaledwie 50 lat świetlnych stąd

Jak wskazują w swojej pracy astronomowie, żelazne jądro także potrzebuje czasu, aby się rozwinąć. Żelazo samo w sobie początkowo stanowi komponent magmy. Z czasem krople żelaza łączą się z wodą i razem z nią opadają do centrum planety. Analiza wyników modeli obliczeniowych wskazuje, że proces ten zachodzi tym wydajniej, im masywniejsza jest planeta. Oznacza to tyle, że wraz ze wzrostem rozmiarów i masy planety, wzrasta też ilość wody, która z żelazem transportowana jest do jej wnętrza. W ekstremalnych przypadkach żelazo jest w stanie pochłonąć nawet 70 razy więcej wody niż krzemiany, które pozostają na zewnątrz. Oczywiście w jądrze planety ze względu na panujące tam ekstremalne warunki woda przyjmuje formę wodoru i tlenu.

Warto tutaj podkreślić, że wyniki te nie dotyczą tylko egzoplanet. Nawet w przypadku naszej planety jest tak samo. Aktualnie naukowcy szacują, że we wnętrzu naszej planety znajduje się 80 razy więcej wody niż w oceanach na powierzchni.

Czytaj także: A jednak! Najdalsze planety układu TRAPPIST-1 posiadają wodę na swojej powierzchni

Czy z tej wody uwięzionej we wnętrzu planety można w ogóle skorzystać? Badacze nie pozostawiają złudzeń. Woda, która z żelazem opadła do jądra planety, pozostanie tam na zawsze. Natomiast woda rozpuszczona w magmie może się z czasem zamienić w formę gazową i wydostać na powierzchnię na etapie ochładzania powierzchni planety. Takiej wody pochodzącej z wnętrza młodych planet naukowcy poszukują między innymi za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba.

Już teraz jednak na etapie prac teoretycznych nowe informacje dają astronomom do myślenia. Od kilku lat naukowcy analizujący tzw. superziemie, czyli planety skaliste masywniejsze od Ziemi, zastanawiali się nad ewolucją życia na tzw. wodnych światach pokrytych grubą warstwą wody w stanie ciekłym. Nowe informacje jednak wskazują, że takich planet — jeżeli w ogóle istnieją — może być znacznie mniej. Na etapie formowania takiej planety, większość wody i tak pozostałaby bowiem uwięziona we wnętrzu planety. To z kolei oznacza, że planety, które wyglądają, jakby mogły mieć dużo wody w stanie ciekłym, wciąż mogą sprzyjać powstaniu życia, bowiem na powierzchni planety wody będzie względnie mało.