Podczas badań mających na celu wykrycie pary wodnej w atmosferach trzech planet orbitujących wokół gwiazd podobnych do Słońca okazało się, że są one praktycznie suche. Te trzy planety – HD 189733b, HD 209458b i WASP-12b – znajdują się w odległości 60-900 lat świetlnych od nas. Ich temperatura wahająca się od 1000 do 2500 Kelwinów czyni z nich idealne kandydatki na obiekty, w których atmosferach powinna występować para wodna. Jednak, ku zaskoczeniu astronomów, badane planety miały tylko jedną dziesiątą do jednej tysięcznej ilości pary wodnej przewidzianej przez standardowe teorie dotyczące formowania się planet. Pomiary wody na HD 209458b są najdokładniejszymi pomiarami jakiegokolwiek związku chemicznego jakich dokonano na planecie poza Układem Słonecznym. Jednak małe zasoby wody są dość zdumiewające.

Badania te rzucają pewne wyzwanie dla teorii powstawania egzoplanet. Oczekiwano, że wszystkie te badane planety będą bogate w zasoby wodne. Teraz musimy zweryfikować modele formowania i wędrówki planet olbrzymów (w szczególności gorących jowiszów) i odkryć jak są zbudowane.

Wyniki badań, pomimo tego, że gorące gazowe olbrzymy znajdują się blisko gwiazd, mogą mieć znaczący wpływ na poszukiwanie wody na egzoplanetach, na których może występować życie. Możliwe, że narzędzia na przyszłych teleskopach kosmicznych będą musiały być zaprojektowane ze zwiększoną dokładnością, jeśli docelowe planety okażą się bardziej suche niż oczekiwano. Jest bardzo prawdopodobne, że zasoby wody będą znacznie mniejsze niż przypuszczano podczas badań superziem – skalistych planet o masie kilka razy większej od masy Ziemi.

Ilość pary wodnej w atmosferach planet oszacowano używając obserwacji w bliskiej podczerwieni wykonanych przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a oraz skomplikowanych modeli komputerowych i technik statystycznych do interpretacji danych. Do badań wybrano planety, które orbitują wokół gwiazd na tyle jasnych, że możliwe jest otrzymanie wystarczającej ilości promieniowania w zakresie światła widzialnego. Właściwości absorpcyjne pary wodnej w atmosferach tych planet wpływają na małą ilość światła gwiazdy, które przedziera się przez atmosferę planety. Wykrywanie wody z powierzchni Ziemi jest praktycznie niemożliwe dla planet w trakcie tranzytu, ponieważ ziemska atmosfera ma w sobie dużo wody, co zakłóca obserwacje. Jest do nich potrzebny Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

Obecnie przyjęta teoria dotycząca formowania się planet olbrzymów w naszym Układzie Słonecznym przewiduje, że planeta tworzy się wokół młodej gwiazdy w dysku protoplanetarnym składającym się głównie z wodoru, helu oraz drobin lodu i pyłu złożonego z innych pierwiastków chemicznych. Cząsteczki pyłu łączą się ze sobą tworząc coraz większe struktury. Siły grawitacji dysku działają na nie tak długo, aż uformuje się stałe jądro. Następnie ma miejsce nagromadzenie cząstek stałych i gazów, co ostatecznie daję nam planetę olbrzyma.

Teoria ta przewiduje, że stosunek występowania różnych elementów w planecie jest większy niż w przypadku gwiazdy, w szczególności tyczy się to tlenu, którego ilość powinna być stosunkowo największa. Kiedy tworzy się planeta olbrzym, tlen zawarty w jej atmosferze w większości powinien znajdować się w cząsteczkach wody. Bardzo mała zawartość pary wodnej odkryta podczas ostatnich badań nasuwa wiele pytań dotyczących związków chemicznych związanych z formowaniem się planet olbrzymów.

Tak wiele pytań dotyczących egzoplanet pozostaje wciąż bez odpowiedzi, że otwiera nam to nowy rozdział w odkrywaniu, jak tak naprawdę zbudowane są układy planetarne. Problem w tym, że zakładamy, iż woda musi występować obficie, tak jak w naszym Układzie Słonecznym. Natomiast ostatnie badania pokazały, że woda nie odgrywa tak znaczącej roli jak się spodziewaliśmy.

Autor

Weronika Łajewska
Weronika Łajewska

Komentarze

  1. darek104    

    Teoria to tylko teoria — Czyli po prostu standardowe teorie dotyczące formowania się planet są błędne. I na nic te skomplikowane modele i obliczenia na komputerach.

Komentarze są zablokowane.