Екзопланети зі складом, подібним до нашої Землі, але трохи більшої маси (тобто планети поза Сонячною системою), астрономи назвали суперлендами. До цієї категорії відносять планети з максимум 10 земними масами.
На цих планетах можна уявити життя. Дедалі більше суперземлів також виявляються в так званій зоні проживання (тобто на зоряній відстані, де температура вже є достатньою, а вода може бути рідкою).
У житловій зоні відкривається все більше суперлендів
Остання така суперземля, яка, ймовірно, міститиме рідку воду і може бути придатною для життя, була виявлена в середині цього року міжнародною дослідницькою групою.
Фантастичний малюнок TESS (транзитного супутника обстеження екзопланети) Джерело: NASA
Екзопланета сузір'я Гідри була помічена за допомогою так званого супутника NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Від небесного тіла приблизно 31 світловий рік (2,9328264465 × 1014 кілометрів) від Землі.
Екзопланета отримала назву GJ 357 d і, як вважають, приблизно вдвічі більше діаметра Землі і в шість разів перевищує масу. Він розташований у зовнішній, придатній для проживання зоні матері-зірки, тому дослідники кажуть, що на ньому може бути вода і, можливо, життя.
Що робить наддержаву придатною для життя?
Внутрішня структура суперлендів може бути багаторазовою на основі сучасних моделей. Однією з можливостей є структура, схожа на Землю, в цьому випадку матеріал суперземлі також складається з безлічі заліза та різних гірських порід. Тобто це як наша планета, тільки в збільшеному варіанті. Океанські планети, які мають особливо високий вміст води, можуть бути набагато дивнішими. За належних умов їх можна покрити рідкою водою, але не виключено, що весь водяний покрив замерз.
Можливо також, що водяний лід становить значну частину маси небесного тіла. Це можуть бути планети низької щільності, частково з льоду або рідкої речовини - можливо, що нагадує Уран і Нептун. Однак можна також уявити, що пропорції водню та гелію в таких небесних тілах дуже великі і раніше втратили набагато більшу масу до свого теперішнього стану.
За допомогою поточних вимірювань важко вирішити, яким може бути склад і внутрішня структура суперземлі. Іншим важливим питанням є те, чи працює на ній тектоніка плит, що є важливим фактором для глобального кругообігу матеріалів та формування життя.
За деякими розрахунками, великі внутрішні запаси тепла суперземлі ефективніше підтримують виверження вулканів і рух гірських плит. Згідно з модельними розрахунками, матеріал важчого небесного тіла дедалі легше деформується із збільшенням тиску, що сприяє потоку матеріалу, що утворює мантію, - і в кінцевому рахунку прискорює матеріальний цикл тектоніки плит. Чим важча планета, тим тонша оболонка гірської породи і чим більша величина горизонтальних напружень в мантії, що мнуться, рухають плити. Але існує і модель, яка суперечить: відповідно до цього через сильну гравітацію оболонка гірських порід буде твердішою, ніж у випадку із Землею. Це, в свою чергу, може запобігти тектонічним процесам плит.
Місцезнаходження GJ 357 д Джерело: NASA
Парові та сукупні планети
Атмосфера океанічних планет може бути повною гарячої водяної пари. Це може додатково зігріти поверхню з сильним парниковим ефектом - однак, є й більше екзотичних можливостей.
Є також планети, схожі на Землю, які зменшились до своїх нинішніх розмірів завдяки теплу власної зірки. Прикладом є дві крихітні екзопланети, ідентифіковані навколо зірки KIC 05807616 на основі спостережень космічного телескопа Кеплера. Небесні тіла, позначені KOI 55,01 і KOI 55,02, обертаються дуже близько до своїх зірок, обертаючись лише за 5,76 і 8,23 години. Вони рухаються навколо своєї зірки навіть ближче, ніж середня сонячна відстань Землі (їх відстань до зірки 0,0060 і 0,0076 разів більше середньої сонячної відстані Землі).
Розмір двох планет становить відповідно 87 і 76% Землі. Враховуючи їхні нинішні розміри та вагу, вони були спожиті «дієтою» під час фази червоної години зірки. Раніше центральним небесним тілом була гігантська зірка типу G, але сьогодні вона зменшилася в менший об’єкт. У надутій фазі зірки дві екзопланети оберталися в її обширній атмосфері, втрачаючи в основному леткі гази і, можливо, воду. Так склався їхній нинішній стан, який, мабуть, забезпечує неприємні умови для життя.
Чи є рідка вода?
Деякі параметри відомих на сьогодні суперлендів можна знайти у таблиці, що додається. З перелічених даних час циркуляції є найбільш точним, тоді як температура є найбільш невизначеною. Як температура, так і тиск повітря є критичними факторами для появи поверхневих вод. Якщо атмосфера занадто розріджена, а поверхневий тиск повітря низький, температура кипіння буде дуже низькою, тому вода закипить незабаром після танення льоду (подібно до ситуації на Марсі, де лід тане при 0 градусах Цельсія та +4 Вода вже кипить у градусах Цельсія.)
GJ 357 d зі своєю зіркою Джерело: Джек Медден/Університет Корнелла
Екзопланети, які навіть цікавіші за суперземлі, - це справді небесні тіла, подібні за розмірами та масою до Землі. Про відкриття перших таких планет було оголошено 20 грудня 2011 року НАСА: було виявлено дві планети (Кеплер-20е та f), які вже мають справді розміри Землі. Однак ці планети обертаються занадто близько до зірок, тому на них можна практично виключити життя.
Однак з того часу астрономи відкривали все більше і більше - принаймні в принципі - придатних для життя планет. Звичайно, це ще далеко, на додаток до сучасних технологічних досягнень, варто було б запустити до них безпілотний космічний корабель, але в далекому майбутньому навіть нові батьківщини можуть стати такими.