Mēs stāvam uz nākamās planētu atklāšanas fāzes robežas. Zemes masas planētas šodien nav sasniedzamas, taču tagad tiek atklāta jauna super Zemes planētu klase, un ar nākamās paaudzes zemes un kosmosa teleskopiem tiks parādīts vēl vairāk. Varbūt visinteresantākie pētījumi notiks šo planētu atmosfērā.
Super Zemei var būt līdz pat 10 reizēm lielāka par Zemes masu, bet ar cietu virsmu un šķidru ūdeni tie ļoti labi varētu būt apdzīvojami. Nesenā Hārvarda universitātes Elīza Millere-Ricci prezentācija Amerikas Astronomijas biedrības 213. sanāksmē apsprieda atmosfēras veidus, kādus varētu redzēt astronomi, kad šīs super Zemes sāk parādīties. Lai arī zinātniski - ģeoloģiskais izmešu daudzums, plākšņu tektonikas pierādījumi un atmosfēras biezums vai plānums, visinteresantākais jautājums būs: vai super Zemes planētas var atbalstīt dzīvību?
Lai dzīvība būtu tāda, kā mēs to saprotam, super Zemes planētām (piemēram, parastajām Zemes planētām) virspusē būs jābūt šķidram ūdenim, un tām ir nepieciešams noteikts temperatūras diapazons - vecāku zvaigznes apdzīvojamā zona. Kā mēs redzam mūsu Saules sistēmā, planētas atmosfēra palīdz regulēt tās temperatūru; Venērai ir bieza atmosfēra, un tā ir pietiekami karsta, lai izkausētu svinu, savukārt Zemei ir patīkama temperatūra, lai uz tās virsmas varētu veidoties šķidrs ūdens. Marsā ir maza atmosfēra, un tas ir patiešām auksts. Svarīgs ir ne tikai atmosfēras biezums, bet arī tas, kas tajā atrodas: oglekļa dioksīds, ūdens utt.
Lielas masas planētas, piemēram, Jupiters, galvenokārt veidojas no ūdeņraža. Zemes masas zemes planētas, piemēram, Zeme, nevar noturēt savu ūdeņradi, un planētas agrīnās vēstures laikā tā nonāk kosmosā. Bet šīs super Zemes varētu noturēt savu ūdeņradi. Tā vietā, lai atmosfērā ar zemu ūdeņraža līmeni, piemēram, Zeme, viņiem varētu būt atmosfēra ar lielu ūdens daudzumu. Ūdens ir spēcīga siltumnīcefekta gāze - Zemes atmosfērā neliels daudzums ūdens tvaiku veido 60% no mūsu siltumnīcas efekta, saglabājot planētu siltu un apdzīvojamu.
Es jautāju Milleram-Ricci par to, kāda ietekme uz Zemes super planētas atmosfēru būs lieliem ūdeņraža daudzumiem. Mums te uz Zemes ir ūdens, bet atmosfērā to ir ļoti maz. Ūdens tvaiki ir spēcīga siltumnīcefekta gāze, kas palīdzētu noteikt planētas temperatūru. “Ūdeņraža daudzums super Zemes planētas atmosfērā būtiski ietekmētu tās apdzīvojamo zonu. Šis ir patiešām svarīgs jautājums, tas ir tas, ko mēs skatāmies tālāk. ”
Pašreizējās misijas var atklāt super Zemes, izmantojot tranzīta metodi, kur planēta tuvās gaismas virzienā no tuvās zvaigznes zib gaismā, virzoties priekšā. Atņemot ķīmisko parakstu, kad planēta iet aiz zvaigznes, astronomi var noteikt tās atmosfēru.
Super Zemes atrašana ir pašreizējo teleskopu robeža, taču drīzumā tiks palaisti jaudīgāki instrumenti. NASA misija Kepler, kas sāksies 2009. gada aprīlī, parādīs vēl vairāk super Zemes, nekā tas jau ir atrasts. Bet nākamās paaudzes kosmosa teleskopi, piemēram, NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops, ļaus astronomiem tieši attēlot šīs planētas atmosfēru.
