W naszym ogólnym rozumieniu składu układu słonecznego planety dzielą się na dwie kategorie: gazowe olbrzymy, takie jak Jowisz, Saturn, Neptun i Uran… oraz ciała skaliste, które obsługują atmosferę typu Ziemia, Mars i Wenus. Jednak, gdy zbliżamy się w kosmos, zaczynamy zdawać sobie sprawę, że Układ Słoneczny jest dość wyjątkowy, ponieważ nie ma struktury planetarnej, która spotyka się w środku. Ale to, że nie mamy, nie oznacza, że nie istnieją. W rzeczywistości astronomowie znaleźli ponad 30 z nich i nazywają tę nową klasę planety „Super Ziemią”.
„Super-Ziemie, klasa ciał planetarnych o masach od kilku mas Ziemi do nieco mniejszych niż Uran, niedawno znalazły specjalne miejsce w nauce egzoplanetarnej”. mówi Nader Haghighipour z Institute for Astronomy i NASA Astrobiology Institute, University of Hawaii. „Będąc nieco większymi niż typowa planeta ziemska, super-Ziemie mogą mieć cechy fizyczne i dynamiczne podobne do ziemskich, podczas gdy w przeciwieństwie do planet ziemskich są stosunkowo łatwiejsze do wykrycia”.
Posiadanie super-Ziemi w sąsiedztwie otwiera drogę do zamieszkiwania. Możliwe, że planety tego typu mają dynamiczny rdzeń i są w stanie utrzymać atmosferę. W połączeniu z przebywaniem w strefie zamieszkania gwiazdy-gwiazdy, podnosi to poprzeczkę w kierunku możliwego życia na innych planetach.
„Należy zauważyć, że pojęcie zamieszkiwania definiowane jest na podstawie życia, jakie znamy. Ponieważ Ziemia jest jedyną planetą nadającą się do zamieszkania dla ludzkości, orbitalne i fizyczne cechy Ziemi są używane do zdefiniowania planety nadającej się do zamieszkania. ” mówi Haghighipour. „Innymi słowy, zamieszkalność jest cechą środowiska, które ma podobne właściwości jak Ziemia, oraz zdolność do rozwoju i utrzymania ziemskiego życia”.
Ale bycie super-Ziemią oznacza, że dzieje się o wiele więcej niż tylko przebywanie w strefie. Aby się zakwalifikować, musi spełniać trzy wymagania: jego skład, przejaw tektoniki płyt i obecność pola magnetycznego. Po pierwsze, obecność ciekłej wody ma wysoki priorytet. Aby określić tę możliwość, należy znać wartości jego masy i promienia. Do tej pory dwie planety superziemskie, dla których określono te wartości - CoRoT-7b i GJ 1214b - dały nam fascynujące modelowanie numeryczne, aby pomóc nam lepiej zrozumieć ich skład. Tektonika płyt odgrywa również rolę w ewolucji geofizycznej - podobnie jak obecność pola magnetycznego została uznana za niezbędną do zamieszkania.
„Czy i w jaki sposób pola magnetyczne są wytwarzane wokół superziemi, jest aktywnym tematem badań.” zauważa Haghighipour. „Ogólnie rzecz biorąc, aby pole magnetyczne znajdowało się wokół planety podobnej do Ziemi, w jądrze planety musi istnieć działanie dynama”.
Wreszcie pojawia się atmosfera - „której obecność ma głęboki wpływ na jej zdolność do rozwijania i utrzymywania życia”. Z jego właściwości chemicznych możemy wyprowadzić „możliwe biosignatury planety”, a także substancje chemiczne, które ją utworzyły. Atmosfera oznacza środowisko, a wszystko to prowadzi do powrotu do strefy zamieszkałej i wystarczającej grawitacji, aby zapobiec ucieczce cząsteczek atmosferycznych. Haghighipour mówi: „Nie byłoby nierealne założenie, że nad-Ziemie noszą gazowe koperty. Wokół gwiazd o niskiej masie niektóre z takich ziemskich super-ziem mogą mieć stabilne orbity w strefach zamieszkiwania gwiazd-gospodarzy. ”
Czy wykryto super-Ziemię? Postawiłeś… i studiowałeś aż do jego spektralnej sygnatury. „Niedawno wykryta super Ziemia GL 581 g z możliwym obiegiem atmosferycznym w strefie zamieszkiwalnej gwiazdy macierzystej może w rzeczywistości być jedną z takich planet.” mówi Haghighipour. „Potrzebne są bardziej zaawansowane teleskopy, aby zidentyfikować biosignatury tych ciał oraz cechy fizyczne i kompozycyjne ich atmosfery”.
Dalsza lektura: Super-Ziemie: Nowa klasa ciał planetarnych.
