K2-18b наистина ли е обитаема супер-Земя?

Концепцията на художника за K2-18b, както и друга планета в тази система, K2-18c, с родителската звезда, червено джудже на заден план. Изображение чрез Alex Boersma / iREx.

Преди няколко дни EarthSky съобщи, че за първи път в атмосферата на потенциално обитаема суперземна екзопланета е открита водна пара. Не бяхме сами в нашия доклад. Както може да се очаква, находката получи много внимание от медиите. Но се оказва, че историята може да не е така, както е съобщена за първи път и е била неправилно характеризирана до известна степен.

Откритието е очертано в два различни документа, първият публикуван на arXiv на 10 септември 2019 г., а вторият в рецензираното списание Nature Astronomy на 11 септември 2019 г.

Документите подробно описват намирането на водна пара в атмосферата на K2-18b, екзопланета в обитаемата зона на нейната звезда - където температурите могат да позволят на течна вода да съществува - на 110 светлинни години от Земята. Точно е, че това е първият път, когато водната пара е била идентифицирана в атмосферата на по-малка екзопланета (не-газов гигант) в обитаемата зона на нейната звезда, но скоро след обявяването, много учени от планетата критикуват как е откриването отразявани в медиите и социалните медии.

Самото откриване на водни пари се потвърждава, но има много дебати за това каква точно е планетата K2-18b и колко обитаема може да бъде (или не).

Друга концепция на художника за супер Земята K2-18b. Учените откриха водна пара в атмосферата му, но дали е обитаема? Повечето учени казват, че това е малко вероятно. Изображение чрез ESA / Хъбъл, M. Kornmesser / UCL News.

Някои учени, включително в статията за природна астрономия, са посочили планетата като свръх Земя. Супер Земята е по-голяма от Земята, но по-малка от Нептун - обикновено до около максимум два пъти по-голяма от Земята - и много от тях са вече открити. За повечето се смята, че са скалисти, като Земята, но има преходна точка - започваща от около 1, 6 до 2 пъти по-голяма от радиуса на Земята - където една планета може да се превърне в мини-газов гигант или мини-Нептун, както обикновено се наричат. Те са по-големи от суперземните, но все пак по-малки от Нептун. Повечето учени сега считат K2-18b за мини-Нептун, а не за свръхземлен, с дълбока атмосфера на водород и / или хелий и вероятно изобщо без твърда повърхност.

K2-18b има радиус около 2, 7 пъти по-голям от този на Земята и маса около девет пъти по-голяма от тази на Земята. Докато някои учени все още смятат, че това е възможна супер-Земята, повечето, изглежда, биха я класифицирали като мини-Нептун. Всичко това може да бъде малко объркващо.

Предишното проучване за 2017 г. се свързваше с факта, че K2-18b може да бъде голям или скалист или покрит с вода и / или лед. Но това проучване не отчита атмосферните ограничения, а само масата и радиусът. Както ми каза ученият по екзопланета Ерин Мей в Twitter:

Докторът ми частично се фокусира върху разликата между тези класове планети. Много изследвания показват, че е изключително трудно да се направи планета> повече от 2 земни радиуса без голяма атмосфера. Масата и радиусът (плътността) сами по себе си всъщност не са много полезни. Също така бих искал да отбележа, че само от маса и радиус тази планета никога не би трябвало да се счита за свръх Земя. Мисля, че има тенденция да се използва този термин, защото той е по-вълнуващ, но ние като астрономи трябва да поддържаме терминологията си право.

N stor Espinoza, астроном от Института за астрономия Макс Планк (MPIA), също ми каза:

Ако вярвате на характеристиката на водата, трябва да повярвате, че това е атмосфера с доминиран от H / Той, така че да. И източникът, който цитирате, не е "остарял" - по това време ние просто нямахме атмосферни ограничения, само маса и радиус. Също така: самият факт, че виждаме характеристика на водата *, предполага * a H / Той доминира атмосферата, Няма как да го заобиколите.

Тук има добра тема за Twitter от Джеси Кристиансен, учен от научните изследвания в Научния институт по екзопланета на НАСА (NExScI):

Момчета. Две независими съобщения днес за едно и също нещо: Намерихме водна пара в атмосферата на планета, наречена K2-18 b!

НО ПОЧАКАЙ?

КАКВО ОЗНАЧАВА?

- Д-р Джеси Кристиансен (@aussiastronomer) 11 септември 2019 г.

Също от кореспондента на Nature Alexandra Witze:

Някои новини днес за K2-18b, малка планета на 110 светлинни години от Земята. Хъбъл е забелязал водна пара и вероятно облаци в атмосферата си. https://t.co/3alGmHq9wS

- Александра Вице (@alexwitze) 11 септември 2019 г.

Планетата е по-скоро мини-Нептун, отколкото супер-Земя: има гъста водородна атмосфера и ако искате да намерите водата, ще трябва да отидете на балон. Но работата изтласква границите на разбирането на тези извънземни светове и доколко те могат да бъдат (или за разлика от тях) Земята.

- Александра Вице (@alexwitze) 11 септември 2019 г.

И още една тема от Марина Корен от The Atlantic :

1 / Тема за големите новини за екзопланетите, които бяха обявени днес, които щяха да бъдат напълно честни бяха предизвикателство за мен да анализирам и докладвам .. https://t.co/J1rstNGrpR

- Марина Корен (@marinakoren) 11 септември 2019 г.

И какво да кажем за обитаемостта? Тъй като планетата се смята - от повечето учени - за сега е мини-Нептун, това намалява значително шансовете. Самата водна пара или дори дъждът (както все още се смята за възможно в атмосферата на тази планета) е страхотно, но животът, както ние знаем, изисква скалиста повърхност / вътрешност за химически хранителни вещества и тела с течна вода. Наистина може да има планети с форми на живот в само газообразна атмосфера, но поне за този вид живот на Земята, K2-18b изглежда не е подходящ за това.

Имаше много дебати по въпроса дали K2-18b е супер Земя или мини-Нептун. Повечето учени сега са съгласни, че става въпрос за мини-Нептун, което прави обитаемостта много по-малко вероятна. Изображение чрез Patterson Clark / Washington Post / Quora.

Намирането на доказателства за водни пари на далечна екзопланета в обитаемата зона на звездата е вълнуващо, но само по себе си не е доказателство за обитаемост. Има много фактори, които трябва да бъдат взети предвид, включително състава на планетата и нейната атмосфера. Въпреки това, K2-18b е най-малката екзопланета досега, за която има открита водна пара в нейната атмосфера, което е добър знак: подкрепя твърдението на учените, че ще се намерят дори по-малки планети с водна пара и / или течна вода, светове, които са по-подобни на Земята по отношение на размера и състава. Предстоящите космически телескопи като космическия телескоп Джеймс Уеб (JWST) ще могат да изучават атмосферата на планети като тази и по-малки, с по-големи подробности от всякога и дори да търсят биосигнатури, които биха могли да бъдат доказателство за цял живот.

Долен ред: Екзопланетата K2-18b наистина има водна пара в атмосферата си, но самата планета вероятно е много подобна на Земята.

Източник: Водна пара в атмосферата на обитаемата зона осем-планета Земя-маса K2-18 b

Източник: Водна пара върху обитаемата зона-екзопланета K2-18b

Чрез UCL News