Er K2-18b virkelig en beboelig superjord?

Kunstnerens koncept af K2-18b såvel som en anden planet i dette system, K2-18c, med forældrestjernen, en rød dværg, i baggrunden. Billede via Alex Boersma / iREx.

For et par dage siden rapporterede EarthSky, at der for første gang nogensinde var blevet opdaget vanddamp i atmosfæren i en potentielt beboelig superjord-exoplanet. Vi var ikke alene i vores rapport. Som man kunne forvente, fandt fundet megen opmærksomhed fra medierne. Men det viser sig, at historien måske ikke var helt som først rapporteret og til en vis grad blev karakteriseret forkert.

Opdagelsen blev skitseret i to forskellige artikler, den første offentliggjort på arXiv den 10. september 2019 og den anden i det peer-reviewede tidsskrift Nature Astronomy den 11. september 2019.

Papirerne detaljerede fundet af vanddamp i atmosfæren i K2-18b, en exoplanet i den beboelige zone af dens stjerne - hvor temperaturer kunne tillade flydende vand at eksistere - 110 lysår fra Jorden. Det er nøjagtigt, at dette er første gang, at vanddamp er blevet identificeret i atmosfæren i en mindre eksoplanet (ikke-gas-kæmpe) i den beboelige zone af sin stjerne, men kort efter meddelelsen kritiserede mange planetariske forskere, hvordan opdagelsen var dækket af medier og sociale medier.

Selve vanddampdetekteringen bekræftes, men der er meget debat om, hvad slags planet K2-18b faktisk er, og hvor beboelig den kan være (eller ikke).

En anden kunstners koncept om superjord K2-18b. Forskere har opdaget vanddamp i dens atmosfære, men er det beboelig? De fleste forskere siger, at det er usandsynligt. Billede via ESA / Hubble, M. Kornmesser / UCL News.

Nogle forskere, herunder i Nature Astronomy- papiret, har omtalt planeten som en superjord. En superjord er større end Jorden, men mindre end Neptun - typisk op til ca. maksimum dobbelt så stor som Jorden - og mange er allerede blevet opdaget. De fleste menes at være stenede som Jorden, men der er et overgangspunkt - startende ca. 1, 6 til 2 gange Jordens radius - hvor en planet kan blive en minigasgigant eller en mini-Neptun, som de normalt kaldes. De er større end superjordene, men stadig mindre end Neptun. De fleste forskere betragter nu K2-18b som en mini-Neptun, ikke en superjord, med en dyb atmosfære af brint og / eller helium, og muligvis overhovedet ingen fast overflade.

K2-18b har en radius på ca. 2, 7 gange Jordens og en masse ca. ni gange Jordens. Mens nogle forskere stadig ville overveje at være en mulig superjord, synes de fleste, det ser ud, til at være en mini-Neptun. Alt dette kan være lidt forvirrende.

Undersøgelsen fra 2017, der tidligere var knyttet til, mente, at K2-18b kan være enten stor og stenet eller dækket med vand og / eller is. Men denne undersøgelse tog ikke højde for atmosfæriske begrænsninger, kun masse og radius. Som exoplanet videnskabsmand Erin May fortalte mig på Twitter:

Min ph.d. fokuserede delvist på sondringen mellem disse klasser af planeter. Mange undersøgelser viser, at det er ekstremt vanskeligt at fremstille en planet> end 2 jordradier uden en stor atmosfære. Masse & radius (tæthed) alene er faktisk ikke særlig nyttige her. Jeg vil også gerne påpege, at ud fra masse og radius alene burde denne planet aldrig have været betragtet som en superjord. Jeg tror, ​​der er en tendens til at smide dette udtryk, fordi det er mere "spændende", men vi som astronomer har brug for at holde vores terminologi lige.

N stor Espinoza, en astronom ved Max Planck Institute for Astronomy (MPIA), sagde også til mig:

Hvis du tror på vandfunktionen, skal du tro, det er en H / Han-domineret atmosfære, så ja. Og kilden, du citerer, er ikke "forældet" - på det tidspunkt havde vi bare ikke atmosfæriske begrænsninger, kun masse og radius. Også: det faktum, at vi ser en vandfunktion * indebærer * en H / Han domineret atmosfære . Der er ingen vej omkring det.

Der er en god Twitter-tråd om alt dette her fra Jessie Christiansen, forskningsforsker ved NASA Exoplanet Science Institute (NExScI):

Fyre. To uafhængige meddelelser i dag om den samme ting: Vi har fundet vanddamp i atmosfæren på en planet kaldet K2-18 b!

MEN VENT?

HVAD BETYDER DET?

- Dr. Jessie Christiansen (@aussiastronomer) 11. september 2019

Også fra Nature korrespondent Alexandra Witze:

Nogle nyheder i dag om K2-18b, en lille planet 110 lysår fra Jorden. Hubble har fundet vanddamp & muligvis skyer i sin atmosfære. https://t.co/3alGmHq9wS

- Alexandra Witze (@alexwitze) 11. september 2019

Planeten er mere en mini-Neptun end en superjord: Den har en tyk hydrogenatmosfære, og hvis du vil finde vandet, bliver du nødt til at gå på ballon. Men arbejdet skubber grænserne for at forstå disse fremmede verdener, og hvor ligesom (eller i modsætning til) Jorden de kan være.

- Alexandra Witze (@alexwitze) 11. september 2019

Og en anden tråd fra Marina Koren på The Atlantic :

1 / En tråd om de store eksoplanetnyheder, der blev annonceret i dag, som be perfectly perfectly være helt ærlig var udfordrende for mig at analysere og rapportere .. https://t.co/J1rstNGrpR

- Marina Koren (@marinakoren) 11. september 2019

Så hvad med levedygtighed? Da planeten - af de fleste forskere - anses for nu at være en mini-Neptun, sænker dette chancerne markant. Vanddamp i sig selv eller endda regn (som det stadig anses for muligt i denne planetens atmosfære) er stor, men livs-som-vi-kender det kræver en stenet overflade / indre for kemiske næringsstoffer og flydende vandmasser. Der kan faktisk være planeter derude med livsformer i kun en gasformig atmosfære, men for jordens slags liv i det mindste synes K2-18b at være uegnet til dette.

Der har været en masse debat om, hvorvidt K2-18b er en superjord eller mini-Neptun. De fleste videnskabsmænd er nu enige om, at det er en mini-Neptun, hvilket gør befolkningsevnen langt mindre sandsynlig. Billede via Patterson Clark / Washington Post / Quora.

At finde bevis for vanddamp på en fjern exoplanet i sin stjernes beboelige zone er spændende, men er ikke i sig selv et bevis på beboelighed. Der er mange faktorer, der skal overvejes, herunder sammensætningen af ​​planeten og dens atmosfære. K2-18b er imidlertid den mindste exoplanet, der hidtil har fundet at have vanddamp i sin atmosfære, hvilket er et godt tegn: det understøtter forskernes påstand om, at der endnu findes mindre planeter med vanddamp og / eller flydende vand, verdener der er mere jordlignende med hensyn til både størrelse og sammensætning. Kommende rumbaserede teleskoper som James Webb Space Telescope (JWST) vil være i stand til at studere atmosfærer af planeter som denne og mindre, mere detaljeret end nogensinde før, og endda søge efter biosignaturer, som kunne være bevis for livet.

Nederste linje: Eksoplaneten K2-18b har vanddamp i sin atmosfære, men planeten selv er sandsynligvis meget ujordisk.

Kilde: Vanddamp i atmosfæren i den beboelseszone otte-jordmasse planet K2-18 b

Kilde: Vanddamp på eksotlanet K2-18b i beboelig zone

Via UCL News