Gandrīz četrus gadus NASA kosmosa kuģis Kepler plaukst kosmosā, apsekojot mūsu galaktikas stūri. Tas novēroja vairāk nekā 150 000 zvaigžņu, meklējot planētas apmēram Zemes lielumā, kas piederēja citām Saules sistēmām. Misija nelika vilties; Keplers atrada neskaitāmus planētas tipa, kas pazīstams kā superzeme, piemērus.
Šīs tālās planētas, iespējams, atgādinās jums par mājām - tās ir akmeņainas, mazākas nekā gāzes giganti, kas atrodas netālu no viņu zvaigznes, un sporto salīdzinoši plānā atmosfērā. Bet tie ir daudz lielāki par zilo marmoru: Šīs superzemes ir masveidā divas līdz 10 reizes lielākas nekā mūsu Zeme.
Tā kā tur ir tik daudz superzemju, rodas jautājums: kas notiktu ar mūsu planētu, ja tā būtu divas vai pat 10 reizes lielāka nekā tagad?
Iespējams, ka Zeme un citas mūsu Saules sistēmas iekšējās planētas bija virzītas šajā virzienā, portālam Live Science pastāstīja Mikijs Rozentāls, doktora kandidāts, kurš pēta planētas veidošanos Kalifornijas Universitātē Santakrusā. Viena teorija ir tāda, ka milzīgā planēta Jupiters kļuva tik liela, ka tā pārtrauca piekļuvi kosmiskajiem celtniecības blokiem, kas nepieciešami, lai iekšējās planētas būtu lielākas - efektīvi tās badā, sacīja Rosentāls.
Neatkarīgi no Zemes pašreizējā lieluma iemesla, nav iespējams patiesi zināt, kas notiktu ar Zemi, ja tā būtu super. Bet zinātniekiem ir dažas idejas, pamatojoties uz to, ko viņi ir uzzinājuši par mūsu tālākajiem brālēniem.
Iesācējiem jūs būtu īsāks - jūs, Mount Everest un katrs koks Kalifornijas Sequoia nacionālajā parkā -, jo, ja jūs palielinat planētas izmēru un saglabājat visu pārējo identisku, palielinās arī smagums. Ja Zeme būtu divreiz lielāka par tās lielumu, jūs būtu smagāks, jo, palielinoties planētas blīvumam un rādiusam, palielinās gravitācijas spēks. Būtu nepieciešams vairāk enerģijas, lai pretotos gravitācijas vilkšanai, tāpēc struktūras, kuras mums šodien ir, nebūtu pietiekami spēcīgas, lai stāvētu tikpat augstas kā tagad.
Ar lielāku planētu un spēcīgāku gravitācijas lauku Zeme piedzīvos arī vairāk sadursmju, portālam Live Science stāstīja Rorijs Barness, teorētiķis, kurš Vašingtonas universitātē pēta planētas apdzīvojamību. Kā virsplanetai Zemes lielāka gravitācijas vilkme efektīvi piesaistītu vairāk un lielākus asteroīdus, tāpēc "Armagedona tipa" sadursmes vairāk satrauc, nekā tas ir šobrīd, sacīja Barness.
Ja hipotētiskā super Zeme būtu vēl lielāka, teiksim, desmit reizes lielāka par tās pašreizējo masu, Zemes iekšienē varētu sākties dramatiskas izmaiņas. Dzelzs serde un šķidrā mantija arī būtu desmit reizes lielāka, un, ja lielāka gravitācija darbotos uz lielāku masu, spiediens zem Zemes virsmas pieaugtu. Šis augstais spiediens var izraisīt dzelzs serdes sacietēšanu, sacīja Barness.
No šī brīža konvekcijas strāvas mūsu daļēji šķidrajā kodolā rada Zemes magnētisko lauku. Bet, ja kodols sacietēs, straumes apstāsies un magnētiskais lauks varētu tikt vājināts vai likvidēts, sacīja Barness. Ja mūsu magnētiskais lauks izbalētu vai pazustu, tas dzīvībai uz Zemes būtu ļoti slikts, sacīja Barness.
Mūsu magnētiskais lauks "pasargā dzīvību uz planētas no kosmosa niecības", atzīmēja Barness. Bez tā uzlādētās daļiņas, kas lido caur kosmosu, ko sauc arī par saules vētrām, varētu sarauties uz Zemes. Un šīs sīkās daļiņas var izraisīt visa veida problēmas, ieskaitot DNS sašķelšanu un palielinātu vēža risku, viņš teica.
Barns arī norādīja, ka lielāks interjers var padarīt superzemi vulkāniski aktīvāku nekā tas ir tagad. Palielinoties planētas rādiusam, iekšpusē ir vairāk enerģijas un mazāk vietu, kur šai enerģijai izkļūt. Vairāk vulkāna izvirdumu nebūtu pārsteigums, viņš teica. Arī plāksnes tektonika uz Zemes būtu atšķirīga. Bet precīzais efekts joprojām ir atklāts jautājums. Lielāka mantija arī būtu karstāka, iespējams, izraisot enerģiskākas konvekcijas straumes, kas apbīdītu plāksnes vairāk. Pretstatā tam, iespējams, ka augsta spiediena apstākļos garoza tiks pilnībā sapludināta un plātņu tektonika vispār neeksistēs.
Balstoties uz superzemēm, kuras līdz šim atraduši zinātnieki, mēs nevaram būt droši, ka Zeme būtu pat apdzīvojama, ja tā būtu superZeme. Keplera kosmiskais teleskops vislabāk spēja atklāt planētas, kas atrodas tuvu savai zvaigznei - daudz tuvāk nekā Zeme ir saulei. Lielākā daļa zinātnei zināmo superzemju ir gandrīz tikpat tuvu savai zvaigznei, cik dzīvsudrabs ir mūsu saulei.
Lai Zeme būtu salīdzināma, tai vajadzētu būt aptuveni 100 dienu orbītā, sacīja Hilke Šliciča, Losandželosas Kalifornijas universitātes astrofizikas asociētā profesore. Šī orbīta varētu būt apdzīvojama sistēmās ar zvaigznīti, kas ir mazāka par sauli, bet, ja mūsu Zeme atrastos tik tuvu mūsu saulei, viss planētas ūdens iztvaikotu, sacīja Šlichings.
Citiem vārdiem sakot, Zeme būtu ārpus apdzīvojamās zonas un būtībā kļūtu par tvaika planētu, viņa sacīja.
Pārsteidzoši, ka daudzas no līdz šim atklātajām superzemēm, šķiet, ir bagātas ar ūdeni, tāpat kā veselas ūdens pasaules, intervijā sacīja Rodrigo Lugers, Ņujorkas pilsētas Simonas fonda Skaitļošās astrofizikas centra Flatiron pētnieks. Iespējams, ka šīs planētas veidojās no lieliem ledus gabaliem un pēc tam migrēja tuvu savām zvaigznēm, kas pamudināja viņu ledu izkausēt, viņš sacīja.
Tomēr šīs planētas varētu nebūt apdzīvojamas, jo to dziļi okeāni nokrīt uz cieta ledus slāņa. Šo ledu neveido zemas temperatūras, bet gan super dziļā okeāna intensīvais spiediens, kas liek ūdens molekulām cietā stāvoklī. Šis ledus slānis bloķē jebkādu mijiedarbību starp atmosfēru un planētas iekšpusi, tas nozīmē, ka nav oglekļa cikla (process, kurā ogleklis cirkulē caur atmosfēru, okeānu un garoza) vai nav minerālu apmaiņas (kas ar mijiedarbības palīdzību regulē Zemes ilgtermiņa temperatūru starp atmosfēru un mantiju), pēc Lugera teiktā. Tas neveicina apdzīvojamību - vismaz uz mūžu, kā mēs to zinām.
Patiesībā zinātniekiem ir vairāk jautājumu par superzemēm, nekā viņiem ir atbildes. Un mēs pilnībā neizprotam mūsu pašu interjera fiziku, daudz mazāk nekā planētas, kas atrodas tālu no Saules sistēmām, sacīja Lugers. Mēs nezinām, kas notiktu, ja Zeme būtu lielizmēra vai tuvāk saulei. Bet līdz šim šķiet ļoti paveicies, ka mēs nedzīvojam uz planētas, kas ir kāda no šīm lietām.
Redaktora piezīme: Šis stāsts tika atjaunināts, lai atzīmētu, ka, ja Zeme būtu divreiz lielāka par tās masu, smagums pieaugtu, bet ne divreiz vairāk. Tāpat arī, lai precizētu, ka superzemes ir planētas, kuru masa ir divas līdz desmit reizes lielāka par mūsu planētas masu.
