Stoimy na krawędzi kolejnej fazy odkrywania planet. Planety o masie Ziemi są dziś poza zasięgiem, ale obecnie odkrywa się nową klasę planet superziemi, a kolejne pojawią się dzięki nowej generacji teleskopów naziemnych i kosmicznych. Być może najciekawsze badania będą prowadzone w atmosferach tych planet.
Super Ziemie mogą mieć do 10 razy masę Ziemi, ale przy stałej powierzchni i ciekłej wodzie mogą nadawać się do zamieszkania. Niedawna prezentacja Eliza Miller-Ricci z Uniwersytetu Harvarda na 213 spotkaniu American Astronomical Society omawiała rodzaje atmosfery, jakie astronomowie mogą zobaczyć, gdy te super-Ziemie zaczynają się pojawiać. Mimo interesującego naukowo - geologicznego odgazowania, dowodów na tektonikę płyt oraz grubość lub cienkość atmosfery, najciekawszym pytaniem będzie: czy planety super Ziemia mogą utrzymać życie?
Aby mieć życie tak, jak je rozumiemy, planety superziemskie (podobnie jak zwykłe planety ziemskie) będą musiały mieć ciekłą wodę na swojej powierzchni, a to wymaga określonego zakresu temperatur - strefy życia gwiazdy macierzystej. Jak widzimy w naszym Układzie Słonecznym, atmosfera planety pomaga regulować jej temperaturę; Wenus ma gęstą atmosferę i jest wystarczająco gorąca, aby stopić ołów, podczas gdy Ziemia ma dobrą temperaturę, aby umożliwić tworzenie się ciekłej wody na jej powierzchni. Mars ma cienką atmosferę i jest naprawdę zimno. Liczy się nie tylko grubość atmosfery, ale także jej zawartość: dwutlenek węgla, woda itp.
Planety o dużej masie, takie jak Jowisz, powstają głównie z wodoru. Ziemskie planety o niskiej masie, takie jak Ziemia, nie są w stanie zatrzymać ich wodoru i ucieka w kosmos w początkowej historii planety. Ale te super Ziemie mogą być w stanie zatrzymać swój wodór. Zamiast atmosfery o niskiej zawartości wodoru, takiej jak Ziemia, mogą mieć atmosferę z dużą ilością wody. A woda jest silnym gazem cieplarnianym - śladowe ilości pary wodnej w ziemskiej atmosferze stanowią 60% naszego efektu cieplarnianego, utrzymując planetę w cieple i środowisku.
Zapytałem Millera-Ricciego, jaki wpływ będą miały duże ilości wodoru na atmosferę planety super Ziemi. Mamy tutaj wodę na Ziemi, ale bardzo mało w atmosferze. Para wodna jest silnym gazem cieplarnianym i pomogłaby określić temperaturę planety. „Ilość wodoru w atmosferze planety super Ziemi znacząco wpłynie na jej strefę zamieszkiwania. To naprawdę ważne pytanie, na co teraz patrzymy ”.
Obecne misje mogą wykrywać super-Ziemie za pomocą metody tranzytowej, w której planeta przyciemnia światło swojej gwiazdy macierzystej, gdy przechodzi ona przed nią. Odejmując podpis chemiczny, gdy planeta przechodzi za gwiazdą, astronomowie mogą określić jej atmosferę.
Znalezienie super Ziemi jest na granicy obecnych teleskopów, ale wkrótce pojawią się mocniejsze instrumenty. Misja Kepler NASA, która rozpocznie się w kwietniu 2009 r., Przyniesie jeszcze więcej supersiemień niż dotychczas. Ale następna generacja teleskopów kosmicznych, takich jak kosmiczny teleskop Jamesa Webba Jamesa NASA, pozwoli astronomom bezpośrednio zobrazować atmosferę tej planety.
