Dva svjeta koji kruže oko male zvijezde udaljene 218 svjetlosnih godina izgledaju kao da nisu nalik bilo čemu što imamo u našem Sunčevom sistemu.
Egzoplanete su nazvane Kepler-138c i Kepler-138d. Oba su oko 1,5 puta veća od radijusa Zemlje, i oba izgledaju kao vlažni svjetovi koji se sastoje od guste, parne atmosfere i ludo dubokih okeana, sve omotane oko kameno-metalne unutrašnjosti.
„Ranije smo mislili da su planete koje su malo veće od Zemlje velike kugle od metala i stena, poput uvećanih verzija Zemlje, i zato smo ih nazvali super-Zemljama“, kaže astronom Bjorn Beneke sa Univerziteta u Montrealu.
„Međutim, sada smo pokazali da su ove dvije planete, Kepler-138c i d, prilično različite po prirodi: veliki deo njihove celokupne zapremine se verovatno sastoji od vode. To je prvi put da posmatramo planete koje se sa sigurnošću mogu identifikovati kao vodeni svjetovi, vrsta planete za koju su astronomi teoretisali da postoji dugo vrijemena.“
Nedavna analiza drugog svjeta pokazala je da bi to mogao biti svjet vode, ali će biti potrebna naknadna zapažanja da se to potvrdi. Prema istraživačima, njihov rad na dvije okeanske planete Kepler-138 je manje neizvestan.
Pronalaženje od čega su napravljene planete izvan našeg Sunčevog sistema (ili egzoplaneta) obično zahtjeva dosta detektivskog rada. Oni su veoma udaljeni i veoma prigušeni u poređenju sa svetlošću zvezda oko kojih kruže; direktne slike je veoma teško dobiti i kasnije su veoma retke, i ne pokazuju mnogo detalja.
Sastav egzoplanete se obično zaključuje na osnovu njene gustine, koja se izračunava korišćenjem dva mjerenja – jednog uzetog iz pomračenja (ili tranzita) svetlosti zvezde od strane planete, a drugog iz radijalne brzine zvezde ili ‘kolebanja’.
Količina zvijezdane svetlosti koju tranzit blokira, govori nam o veličini egzoplanete, od koje dobijamo radijus. Radijalnu brzinu indukuje gravitaciono povlačenje egzoplanete, posmatrano kao redovno, ali veoma malo širenje i kontrakcija talasne dužine svetlosti zvezde dok se ona povlači. Amplituda ovog kretanja može nam reći koliku masu ima egzoplaneta.
Kada dobijete veličinu i masu objekta, možete izračunati njegovu gustinu.
Gasni svjet, poput Jupitera ili čak Neptuna, imaće relativno nisku gustinu. Kameniti svetovi koji su bogati metalima imaće veću gustinu. Sa 5,5 grama po kubnom centimetru, Zemlja je najgušća planeta u našem Sunčevom sistemu; Saturn je najmanje gust, sa 0,69 grama po kubnom centimetru.
Podaci o tranzitu pokazuju da Kepler-138c i Kepler-138d imaju poluprečnike 1,51 puta veće od Zemljinih, a mere njihovog vučenja na Kepler-138 daju nam mase od 2,3 odnosno 2,1 puta veće od Zemljine. Te karakteristike nam, zauzvrat, daju gustinu od oko 3,6 grama po kubnom centimetru za oba sveta – negde između stenovitog i gasovitog sastava.
To je prilično blizu ledenog meseca Jovijana Evropa, koji ima gustinu od 3,0 grama po kubnom centimetru. Slučajno je prekriven tečnim globalnim okeanom ispod ledene školjke.
„Zamislite veće verzije Evrope ili Enkelada, mesece bogate vodom koji kruže oko Jupitera i Saturna, ali su mnogo bliže svojoj zvezdi“, kaže astrofizičarka Karolin Piaulet sa Univerziteta u Montrealu, koja je vodila istraživanje. „Umesto ledene površine, Kepler-138c i d bi imali velike omote vodene pare.
Prema modeliranju tima, voda bi činila više od 50 procenata zapremine egzoplaneta, protežući se do dubine od oko 2.000 kilometara (1.243 milje). Zemljini okeani, za kontekst, imaju prosečnu dubinu od 3,7 kilometara (2,3 milje).
Ali Kepler-138c i Kepler-138d su mnogo bliže svojoj zvezdi od Zemlje. Iako je ta zvezda mali, hladni crveni patuljak, ta blizina bi dve egzoplanete učinila mnogo, mnogo toplijim od našeg sveta. Imaju orbitalne periode od 13 i 23 dana, respektivno.
To znači da okeani i atmosfere na ovim svetovima verovatno neće mnogo ličiti na naš okean, kažu istraživači.
„Temperatura u atmosferama Kepler-138c i Kepler-138d je verovatno iznad tačke ključanja vode i očekujemo gustu, gustu atmosferu napravljenu od pare na ovim planetama“, kaže Piaulet.
„Samo ispod te atmosfere pare potencijalno bi mogla biti tečna voda pod visokim pritiskom, ili čak voda u drugoj fazi koja se javlja pri visokim pritiscima, koja se naziva superkritična tečnost.
Vanzemaljac, zaista.
