Egzoplaneta K2-18b jest dowodem na to, że na planetach dużo większych od Ziemi także może istnieć życie
Astronomowie poinformowali, że odkryta niedawno planeta dwukrotnie większa od Ziemi może potencjalnie sprzyjać powstaniu na niej życia. Oznacza to, że być może będziemy mogli rozpocząć poszukiwania życia na planetach znacząco większych od Ziemi, a mniejszych od Neptuna.
Zespół badaczy z Uniwersytetu w Cambridge, opierając się na pomiarach masy, promienia i atmosfery egzoplanety K2-18b ustalił, że na jej powierzchni może występować woda w stanie ciekłym, skryta pod bogatą w wodór atmosferą. Wyniki badań opublikowano w periodyku naukowym The Astrophysical Journal Letters.
Egzoplaneta K2-18b oddalona od nas o 124 lata świetlne jest 2,6 razy większa od Ziemi, a jej masa jest 8,6 razy większa. Planeta okrąża swoją gwiazdę w tzw. ekosferze, gdzie temperatury pozwalają na występowanie wody w stanie ciekłym na powierzchni planet skalistych. O K2-18b pisaliśmy już jesienią 2019 r. kiedy to dwa niezależne zespoły poinformowały o wykryciu pary wodnej w jej atmosferze. Jednak wtedy nie wiadomo było, jak rozległa jest jej atmosfera i jakie warunki panują na powierzchni planety.
Zważając na rozmiary K2-18b, badacze wstępnie skłaniali się ku teorii, że jest to mniejsza wersja Neptuna, a nie większa wersja Ziemi. W przypadku mini-neptunów badacze zakładają rozległą otoczkę wodorową skrywającą warstwę wody pod wysokim ciśnieniem, pod którą znajduje się jądro żelazowo-skalne. Jeżeli otoczka wodorowa jest zbyt gęsta, temperatura i ciśnienie na powierzchni warstwy wody są za wysokie, aby możliwe było występowanie tam życia.
Teraz Madhusudhan wraz ze swoim zespołem wykazał, że pomimo rozmiarów K2-18b, jego otoczka wodorowa nie jest zbyt gęsta, dzięki czemu na powierzchni planety mogą panować warunki sprzyjające powstaniu życia. Badacze wykorzystali wykonane już obserwacje atmosfery oraz informacje o promieniu i masie planety, aby określić ich skład chemiczny i strukturę.
Astronomowie potwierdzili w ten sposób, że atmosfera jest bogata w wodór z dużą domieszką pary wodnej. Poziomy metanu i amoniaku natomiast okazały się niższe od spodziewanych dla tego typu atmosfer. Kwestia ich pochodzenia na razie pozostaje otwarta.
Tak określone właściwości atmosfery zastosowano następnie jako warunki progowe do stworzenia modeli wnętrza planety. Dzięki temu udało się ustalić możliwe zakres możliwych warunków wnętrza planety, takich jak rozmiary otoczki wodorowej oraz temperatura i ciśnienie na powierzchni warstwy wody.
Chcieliśmy poznać grubość otoczki wodorowej. Choć jest tutaj wiele opcji, to udało nam się wykazać, że nie potrzeba dużej ilości wodoru, aby dobrze wytłumaczyć wszystkie dane obserwacyjne".
Wyniki wskazują, że maksymalna masa otoczki wodorowej zgodna z danymi obserwacyjnymi wynosi 6 proc., aczkolwiek w w większości przypadków jest znacznie niższa. Minimalna ilość wodoru wynosi milionową część masy, co z kolei jest wartością podobną do atmosfery Ziemi. Co ciekawe, wiele scenariuszy wskazuje na to, że K2-18b może być wodnym światem, na którego powierzchni temperatura i ciśnienie przypominają te na powierzchni ziemskich oceanów.
Powyższe wyniki wskazują na możliwość istnienia warunków sprzyjających życiu na planetach znacząco większych od Ziemi. Dalsze informacje o atmosferze tej planety badacze będą w stanie uzyskać gdy do pracy wejdzie (w końcu) Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
