Im Jahr 2021 schlugen Astronomen eine neue Klasse von Exoplaneten vor, die eine wasserstoffreiche Atmosphäre haben und riesige Ozeane aus flüssigem Wasser unterstützen, was diese hypothetischen Welten zu potenziellen Kandidaten für die Suche nach außerirdischem Leben macht.
Neue Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass diese Planeten würde eine katastrophale Flucht erleiden Die globale Erwärmungwas ihre Lebensfähigkeit einschränkt.
Die Hycean-Welten haben ihren Namen von einer Kombination aus „Wasserstoff“ und „Ozean“, weil diese Welten – die größer als die Erde, aber kleiner als jeder der riesigen Planeten in unserer Nachbarschaft sein würden – Sonnensystem Es ist mit dichten, dichten Schichten aus Wasserstoffatmosphäre bedeckt und könnte riesige Ozeane aus flüssigem Wasser unterstützen.
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Obwohl die Existenz von Hycean-Welten nicht bestätigt ist, handelt es sich um riesige Welten Exoplanet Eine von der NASA durchgeführte Umfrage Kepler-Mission Es identifizierte mehrere Kandidatenwelten, die basierend auf Schätzungen ihrer Größe und Dichte Hycean-Planeten sein könnten.
Astronomen interessieren sich sehr für die Hycean-Welten. Wo flüssiges Wasser ist, gibt es ein potenzielles Zuhause für Leben, wie wir es kennen. Aufgrund ihrer dickeren Atmosphäre existieren diese Planeten wahrscheinlich in einem viel größeren Bereich von Umlaufbahnen als ihre Eltern Sterne ohne die Bewohnbarkeit zu opfern, daher besteht die Möglichkeit, dass das Leben auf Hycean-Welten häufiger vorkommt als auf unserer.
Die aktuelle Forschung zur Bewohnbarkeit hyceanischer Welten ist jedoch nicht sehr detailliert und stützt sich auf relativ einfache Modelle der atmosphärischen Dynamik, um zu verstehen, wie diese Planeten funktionieren. Um dem abzuhelfen, entwickelte ein Forscherteam einen ausgeklügelteren Ansatz, um zu untersuchen, wie eine genauere Behandlung der hyceischen Atmosphäre und der Ozeane unser Verständnis ihres Verhaltens um verschiedene Arten von Sternen verändern würde.
Ozeane „überkritisch“
Die Forscher fanden heraus, dass das Vorhandensein einer dichten, von Wasserstoff dominierten Atmosphäre das Verhalten dieser Planeten radikal verändert, verglichen mit einer Welt ähnlich Land. Unser Planet hat auch eine dichte Atmosphäre, aber diese Atmosphäre besteht aus schwereren Elementen wie Stickstoff und Sauerstoff. Die Fähigkeit dieser Elemente, bestimmte Lichtwellenlängen zu blockieren oder zuzulassen, beeinflusst, wie warm die Oberfläche im Verhältnis zu einer bestimmten Menge an einfallender Sonnenstrahlung ist.
Aber Wasserstoff funktioniert anders: Er blockiert und lässt Licht unterschiedlicher Wellenlängen durch, was wiederum die Reaktion der Oberfläche auf Sonnenlicht verändert. Die Forscher fanden zum Beispiel heraus, dass, wenn ein Planet mit einem atmosphärischen Druck vom 10- bis 20-fachen des Erddrucks (typisch für Hycean-Welten) in die gleiche Umlaufbahn wie die Erde gebracht würde, seine Ozeane „überkritisch“ würden. Dies bedeutet, dass die Temperaturen des Planeten über den Siedepunkt hinaus ansteigen, was zur Verdunstung und zum vollständigen Verschwinden der Ozeane führen wird.
Die Forscher fanden auch heraus, dass die Mischung aus Wasserdampf und Wasserstoff in der Atmosphäre von Hycean-Planeten ihre Bewohnbarkeit verändert. Hycean-Welten konnten nicht so viel Sonnenlicht erhalten wie bisher angenommen, bevor ihre Ozeane zu heiß wurden, um sich als Flüssigkeit zu erhalten.
Frühere Modelle hatten den inneren Rand des platziert bewohnbarer Bereich, die Region, in der die globalen Oberflächentemperaturen gut geeignet sind, flüssiges Wasser zu sparen, beträgt etwa eine astronomische Einheit (AE), was der Entfernung entspricht, die die Erde die Sonne umkreist. Aber die neuen Berechnungen haben den inneren Rand auf 1,6 AE für Welten mit erdähnlichem Luftdruck verschoben. Für Hycean-Welten mit 10-fachem Luftdruck wird der innere Rand der bewohnbaren Zone jetzt auf 3,85 AE geschätzt.
Dies bedeutet, dass Hycean-Welten nicht in der Nähe ihrer Muttersterne leben können, was ihre Bewohnbarkeit einschränkt. Tatsächlich, so schlussfolgern die Forscher, existieren alle bekannten potenziellen Hycean-Welten innerhalb dieser neuen bewohnbaren Grenze und es ist daher unwahrscheinlich, dass sie Ozeane aus flüssigem Wasser beherbergen – und keine Chance auf Leben. Die Forscher haben ihre Arbeit zur Veröffentlichung im Astrophysical Journal eingereicht, und eine vorläufige Version ist online verfügbar arXiv (Öffnet in einem neuen Tab).
Aber es gibt noch Hoffnung auf die Bewohnbarkeit dieser Exoplaneten. Hycean-Welten könnten weit über den äußeren Rand der bewohnbaren Zonen erdähnlicher Planeten hinaus existieren und Ozeane aus flüssigem Wasser unterhalten, sodass wir möglicherweise immer noch vielversprechende neue Kandidaten finden. Die Forscher hoffen, ihre Arbeit mit detaillierteren Simulationen fortsetzen zu können, um die komplexe und faszinierende Dynamik dieser mysteriösen virtuellen Welten zu erfassen.
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