Gotovo četiri godine NASA-in svemirski brod Kepler provirio je kroz svemir, istražujući naš kutak galaksije. Pratio je više od 150 000 zvijezda, tražeći planete o veličini Zemlje koja je pripadala drugim solarnim sustavima. Misija nije razočarala; Kepler je pronašao bezbroj primjera tipa planeta poznatog kao super-Zemlja.
Ovi daleki planeti možda vas podsjećaju na dom - oni su kameniti, manji od plinskih divova, smješteni u blizini svoje zvijezde i imaju relativno tanku atmosferu. Ali mnogo su veće od plavog mramora: Ove super-Zemlje su mase dva do 10 puta veće od naše Zemlje.
Pošto je vani toliko super-Zemlje, postavlja se pitanje: Što bi bilo s našim planetom da je dva ili čak 10 puta veća od sadašnje veličine?
Moguće je da su Zemlja i drugi unutarnji planeti našeg Sunčevog sustava bili usmjereni u tom smjeru, rekao je za Live Science Mickey Rosenthal, doktorski student koji je proučavao formaciju planeta na kalifornijskom sveučilištu Santa Cruz. Jedna teorija je da je gargantuanski planet Jupiter postao toliko velik da je ukinuo pristup kozmičkim građevnim blokovima potrebnim da bi se unutarnje planete povećale - efektivno izgladnjevši ih, rekao je Rosenthal.
Bez obzira na razlog trenutne veličine Zemlje, ne postoji način da se doista zna što bi se dogodilo sa Zemljom da je super. Ali znanstvenici imaju neke ideje na temelju onoga što su naučili o našim dalekim rođacima.
Za početak biste bili kraći - vi, Mount Everest i svako drvo u kalifornijskom Nacionalnom parku Sequoia - jer ako povećate veličinu planeta i sve ostalo ostane isto, gravitacija se povećava. Da je Zemlja dvostruko veća, vi biste bili teži jer se sila gravitacije povećava kako se gustoća planeta i radijus povećavaju. Bilo bi potrebno više energije da se oduprete gravitacijskom povlačenju, tako da strukture koje danas imamo ne bi bile dovoljno jake da stoje toliko visoke kao sada.
S većim planetom i jačim gravitacijskim poljem, Zemlja bi također doživjela više sudara, izjavio je za Live Science teoretičar Rory Barnes koji proučava habitabilnost planeta na Sveučilištu Washington. Kao superplaneta, veće gravitacijsko povlačenje Zemlje učinkovito bi privuklo sve veće i veće asteroide, tako da bi sudari tipa "Armageddon" postali više briga nego što su sada, rekao je Barnes.
Ako bi hipotetička super-Zemlja bila još veća, recimo, 10 puta veća od njene trenutne mase, u unutrašnjosti Zemlje mogle bi se početi dramatične promjene. Željezna jezgra i plašt tekućine također bi bili 10 puta veći, a s više gravitacije koja djeluje na veću masu, tlak ispod Zemljine površine povećavao bi se. Ovaj visoki tlak mogao bi uzrokovati stvrdnjavanje željezne jezgre, rekao je Barnes.
Do sada, konvekcijske struje u našoj djelomično tekućoj jezgri generiraju Zemljino magnetsko polje. No ako se jezgra očvrsne, struje bi prestale i magnetsko polje bi moglo oslabiti ili eliminirati, rekao je Barnes. Ako bi naše magnetsko polje izblijedjelo ili nestalo, bilo bi to jako loše za život na Zemlji, rekao je Barnes.
Naše magnetsko polje "štiti život na planeti od gadosti svemira", primijetio je Barnes. Bez njega, nabijene čestice koje lete kroz svemir, koje se nazivaju i solarne oluje, mogle bi se srušiti na Zemlju. A te sitne čestice mogu uzrokovati sve vrste problema, uključujući razbijanje DNK i povećanje rizika od raka, rekao je.
Barnes je također istaknuo da bi veća unutrašnjost mogla učiniti Super-Zemlju vulkanski aktivnijom nego što je to sada slučaj. Kako se radijus planete povećava, unutra je sve više energije i manje je mjesta za tu energiju. Više vulkanskih erupcija ne bi iznenadilo, rekao je. Tektonika ploča također bi bio različit na super-Zemlji. No točan učinak još uvijek je otvoreno pitanje. Veći plašt također bi bio topliji, što bi moglo uzrokovati snažnije konvekcijske struje koje bi pločice gurale više. Suprotno tome, moguće je da bi se pod visokim pritiskom kora potpuno spojila, a tektonika ploča uopće ne bi postojala.
Na temelju super-Zemlje koje su naučnici do sada otkrili, ne možemo stvarno biti sigurni da bi Zemlja bila čak i naseljena da je super-Zemlja. Svemirski teleskop Kepler bio je najbolji za otkrivanje planeta u blizini njihove zvijezde - mnogo bliže Zemlji od sunca. Većina super-Zemalja poznatih znanosti gotovo su toliko blizu svojoj zvijezdi koliko je Merkur našem suncu.
Da bi Zemlja bila usporediva, trebala bi imati orbitu od oko 100 dana, rekla je Hilke Schlichting, izvanredna profesorica astrofizike na Kalifornijskom sveučilištu u Los Angelesu. Ta bi orbita mogla biti useljiva u sustavima sa zvijezdom manjom od sunca, ali kad bi naša Zemlja bila toliko blizu našem suncu, sva bi voda na planetu ispala, rekao je Schlichting.
Drugim riječima, Zemlja bi bila izvan naseljene zone i u biti bi postala parni planet, rekla je.
Iznenađujuće, mnogi do sada otkriveni super-Zemlji izgledaju kao da su bogati vodom, poput cijelih vodenih svjetova, rekao je Rodrigo Luger, istraživački suradnik Flatirona iz Centra za računalnu astrofiziku fondacije Simon u New Yorku. Moguće je da su se ovi planeti formirali od velikih komada leda, a zatim kasnije migrirali blizu svojih zvijezda, što je potaknulo njihov led da se rastopi, rekao je.
Međutim, ovi planeti možda nisu naseljeni, jer njihovi duboki oceani prelaze u čvrsti ledeni sloj. Ovaj led ne nastaje niskim temperaturama, već intenzivnim pritiskom super dubokog oceana koji prisiljava molekule vode u čvrsto stanje. Ovaj ledeni sloj blokira bilo kakvu interakciju između atmosfere i unutrašnjosti planeta, što znači da ne postoji ugljični ciklus (proces u kojem ugljik prolazi kroz atmosferu, ocean i kore) ili nema razmjene minerala (koja regulira Zemljinu dugoročnu temperaturu interakcijom između atmosfere i plašta), prema Lugeru. To ne promiče naseljenost - barem za život onakav kakav znamo.
Realnost je da znanstvenici imaju više pitanja o super-Zemlji nego što imaju odgovore. A fiziku vlastite unutrašnjosti ne razumijemo u potpunosti, još manje onu planeta udaljenog mnogih solarnih sustava, rekao je Luger. Ne znamo što bi se dogodilo da je Zemlja pretjerana ili bliža suncu. Ali, za sada se čini da smo sretni što ne živimo na planeti koja je od ovih stvari.
Napomena urednika: Ova je priča ažurirana kako bi zabilježila da ako bi Zemlja bila dvostruko veća, gravitacija bi se povećala, ali ne dvostruko više. Također, da pojasnim da su super-Zemlje planete koje su između dva i 10 puta veće od mase našeg planeta.
