رویای یافتن «دنیاهای آبی» — سیاراتی که کاملاً با اقیانوسهای عمیق و جهانی پوشیده شدهاند — همواره یکی از بزرگترین انگیزهها در جستجوی سیارات فراخورشیدی بوده است. این دنیاها از دیرباز به عنوان کاندیداهای اصلی برای حیات فرازمینی در نظر گرفته میشدند. با این حال، یک بینش جدید و شگفتانگیز در مورد شکلگیری سیارات نشان میدهد که این سیارات اقیانوسی ممکن است بسیار نادرتر از آن چیزی باشند که ما تصور میکردیم. 👽💧
تمرکز این تحقیق بر روی نوع رایجی از سیارات فراخورشیدی به نام «زیرنپتونها» است. این سیارات از زمین بزرگتر اما از نپتون کوچکتر هستند و در کهکشان ما به وفور یافت میشوند. برای مدت طولانی، دانشمندان این فرضیه را مطرح میکردند که بسیاری از زیرنپتونها که با مقادیر قابل توجهی یخآب شکل گرفتهاند، میتوانند پس از ذوب شدن یخها توسط گرمای اولیهشان، به دنیاهای آبی وسیعی تبدیل شوند.
اما این داستان ممکن است یک پیچش شیمیایی دراماتیک داشته باشد. تحقیقات جدید پیشنهاد میکند که «شیمی اولیه» در طول تولد خشن یک سیاره میتواند به طور فعال آب آن را از بین ببرد. هنگامی که یک زیرنپتون جوان شکل میگیرد، در جوی غلیظ و غنی از هیدروژن که از دیسک پیشسیارهای اطراف خود جذب کرده، پوشیده میشود. در زیر این جو، سطح سیاره یک اقیانوس ماگمای جوشان است. 🌋
فشار و گرمای شدید، بوته آزمایشی را ایجاد میکند که در آن جو هیدروژنی مستقیماً با مولکولهای آب (H₂O) موجود در ماگما واکنش نشان میدهد. در این محیط极端، واکنشهای شیمیایی میتوانند آب را تجزیه کنند. اتمهای اکسیژن ممکن است برای همیشه در مواد معدنی گوشته به دام بیفتند و سنگ را اکسید کنند، در حالی که اتمهای سبک هیدروژن یا به فضا میگریزند یا بخشی از جو باقی میمانند. نتیجه؟ سیارهای که ممکن است با مواد اولیه لازم برای یک اقیانوس شروع کرده باشد، کاملاً خشک باقی میماند، با جوی غلیظ از هیدروژن-هلیوم بر روی سطحی سنگی. این فرآیند به طور مؤثری از تشکیل یک دنیای آبی جلوگیری میکند.
این نظریه مدلهای ما را به چالش میکشد و بیان میکند که بسیاری از سیاراتی که ما به عنوان دنیاهای آبی بالقوه شناسایی کردهایم، در واقع ممکن است خشک و غیرقابل سکونت باشند. این امر جستجوی ما برای سیارات قابل سکونت را به مسیری جدید هدایت میکند و به ما یادآوری میکند که مواد اولیه یک سیاره، شکل نهایی آن را تضمین نمیکنند. به نظر میرسد که کیهان، پیچیدهتر و شگفتانگیزتر از آن چیزی است که نظریههای ما اغلب پیشبینی میکنند. 🌌
منبع: Sky & Telescope