Tényleg alkalmas egy szuperföld az életre?

A GJ 357 d a csillagával

A szuperföldeken, azaz a Földnél nem sokkal nagyobb bolygókon már elképzelhető az élet jelenléte. A szuperföldekből egyre többet fedeznek fel, már a lakható zónában is találtak ilyen bolygókat.

A Földünkhöz hasonló összetételű, de valamivel nagyobb tömegű exobolygókat (azaz Naprendszeren kívüli bolygókat) szuperföldeknek nevezték el a csillagászok. Maximálisan 10 földtömegű planétákat sorolnak ebbe a kategóriába.

Milyen egy szuperföld belseje?

A szuperföldek belső szerkezete a jelenlegi modellek alapján többféle lehet. Az egyik lehetőség a Földéhez hasonló szerkezet, ebben az esetben a szuperföld anyagát is sok vas és különféle kőzetek alkotják. Vagyis olyan, mint a mi bolygónk, csak felnagyított változatban. Sokkal furcsábbak lehetnek az óceánbolygók, amelyeknek kifejezetten magas a víztartalmuk. Megfelelő viszonyok esetén folyékony víz boríthatja őket, azonban elképzelhető, hogy az egész vízburok fagyott állapotban van.

Egy Földhöz hasonló exobolygó illusztrációja Forrás: leemage/©Ron Miller/Novapix/Leemage/Ron Miller

Az is előfordulhat, hogy vízjég teszi ki az égitest tömegének jelentős részét. Ezek kis sűrűségű, részben jég vagy folyadék anyagú bolygók lehetnek - talán az Uránuszra és a Neptunuszra emlékeztetnek. Ugyanakkor az is elképzelhető, hogy igen magas a hidrogén és a hélium aránya az ilyen égitestekben, és korábban sokkal nagyobb tömegről fogytak le mai állapotukra.

A jelenlegi mérések segítségével nehéz eldönteni, hogy egy-egy szuperföldnek milyen lehet az összetétele és a belső szerkezete. További fontos kérdés, hogy működik-e rajta lemeztektonika, amely jelentős tényező a globális anyagkörforgás és az élet kialakulása szempontjából.

Van-e folyékony víz?

A hőmérséklet és a légnyomás egyaránt kritikus tényező a felszíni víz előfordulása szempontjából. Ha túl ritka a légkör, és kicsi a felszíni légnyomás, akkor a forráspont nagyon alacsony lesz, ezért a jég megolvadása után nem sokkal már fel is forr a víz (hasonló a helyzet a Marson, ahol 0 Celsius-fokon olvad a jég és +4 Celsius-fokon már forr a víz.)

Az exobolygók felfedezéséhez eddig leginkább a Kepler űrszonda járult hozzá Forrás: NASA/Ames/JPL-CalTech

A szuperföldeknél is érdekesebb exobolygók a Földhöz méretben és tömegben már valóban hasonló égitestek. Az első ilyen planéták felfedezését 2011. december 20-án jelentette be a NASA: két olyan bolygót (Kepler-20e és f) fedeztek fel, amely már valóban Föld méretű. Ezek a bolygók azonban túl közel keringenek csillagukhoz, így az élet gyakorlatilag kizárható rajtuk.

Egyre több szuperföldet fedeznek fel a lakhatósági zónában

Az egyik ilyen szuperföldet, amelyen valószínűleg folyékony víz található és alkalmas lehet az életre 2019 közepén fedezte fel egy nemzetközi kutatócsoport.

A Hydra csillagképben lévő exobolygójára a NASA úgynevezett TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) műholdjával bukkantak. Az égitest nagyjából 31 fényévnyire (2,9328264465 × 1014 kilométernyire) van a Földtől.

A GJ 357 d a csillagával Forrás: Jack Madden/Cornell University

Az exobolygó a GJ 357 d nevet kapta, és úgy vélik átmérője nagyjából a kétszerese a Földének, a tömege pedig hatszorosa. Az anyacsillagának külső, lakhatósági zónájában foglal helyet, így a kutatók szerint víz és talán élet is lehet rajta.

Az egyik legújabb exobolygó-észlelés 2020 októberében történt, amikor két exobolygót fedeztek fel svájci csillagászok a Mexikóban lévő SAINT-EX obszervatórium segítségével. A TOI-1266 jelű vörös törpe körül keringő exobolygók, vagyis Naprendszeren kívüli planéták felfedezése "fontos lépés a lehetséges lakható világok utáni kutatásban" - írták a Berni és a Genfi Egyetem kutatói az Astronomy and Astrophysics című tudományos lapban megjelent összefoglalójukban.