Planety bohaté na vodu

Ilustrace planetární soustavy K2-138

Hmotnost dvou konkrétních exoplanet na první pohled neodpovídá jejich velikosti. Odborníci to připisují velkému množství vody, ale ty se pravděpodobně nedají srovnat s oceány na zemi.

Na zemi jsou místa, která dosahují nepředstavitelných rozměrů. A to jednoduše proto, že se zdají pouhým okem jen stěží vidět. Množství vody v oceánech je přibližně stejné. Když se podíváte do vesmíru, stane se to ještě více matoucí. Například dvě exoplanety obíhající kolem hvězdy Kepler-138 ve vzdálenosti 218 světelných let od Země mají výrazně vyšší podíl vody než naše planeta.

Hmotnost planet

Tým z Montrealské univerzity v Kanadě pozoroval Kepler-138 již několik let pomocí kosmických dalekohledů Hubble a Spitzer a pomocí velkého reflexního dalekohledu Keck na Havaji. Tímto způsobem se jim podařilo určit velikosti a hmotnosti dvou planet Kepler-138c a d. Což bylo dosud nejpřesnější: s průměrem každé 1,5 průměru Země jsou takzvané super-Země. Studie se publikovala v časopise Nature Astronomy.

Průřez zemí (vlevo) a exoplanetou Kepler-138d (vpravo); Planety bohaté na vodu
Průřez zemí (vlevo) a exoplanetou Kepler-138d (vpravo)

To samo o sobě není pro astronomy novinkou. Známe již mnoho planet, které se zdají většími verzemi kamenných vnitřních planet naší sluneční soustavy. Překvapivá se však zdá hmotnost planet, která se jeví pouze 2,1 a 2,3 násobkem hmotnosti Země. Pokud by se obě planety – jako Země – skládaly téměř výhradně z horniny, očekávalo by se asi 3,4 hmotnosti Země.

Větší než Země a pozoruhodně lehký

Výzkumníci došli k závěru, že velká část těchto planet musí sestávat z lehčího materiálu než skála. Modelové výpočty naznačují, že dotyčnou látkou je pravděpodobně voda. Podle toho mají Kepler-138c a d jádro ze železa a plášť z horniny, podobný Zemi – ten má ale obklopení vrstvou vody o tloušťce asi 2 000 kilometrů. Průměrná hloubka oceánů na Zemi je čtyři kilometry. Teorii se však nepodařilo s jistotou prokázat.

„Až doteď jsme si mysleli, že planety o něco větší než Země jsou velké koule z kovu a kamene, zvětšené verze Země, abych tak řekl, a proto jsme jim říkali ‚super-Země‘,“ řekl Björn Benneke. Ten pracoval na studii podle prohlášení. ,,Je to poprvé, co jsme pozorovali planety, které lze bezpečně popsat jako vodní světy, typ planet, o kterých astronomové již dávno předpokládali, že existují.“

Vodní masy na exoplanetách však pravděpodobně nemají hluboké oceány, které připomínají naše oceány. ,,Teplota na těchto planetách se udává nad bodem varu vody,“ řekla Caroline Piaulet, první autorka studie. „Očekáváme proto hustou atmosféru vodní páry.“ Tlak se ale nakonec směrem dolů natolik zvýší, že voda může zkapalnit i při těchto teplotách. ,,Voda může být také superkritická,“ pokračovala. Pak by byl hustý jako kapalina, ale měl by stejnou pohyblivost jako plyn.

Zdroj: spiegel, Vapol