Najszersze jak dotąd badanie składu chemicznego atmosfery wielu egzoplanet ujawniło trendy, które podważają obecne teorie powstawania planet i mają wpływ na poszukiwanie wody w Układzie Słonecznym i poza nim.
Zespół naukowców kierowany przez University of Cambridge wykorzystał dane atmosferyczne z 19 egzoplanet, aby uzyskać szczegółowe pomiary ich właściwości chemicznych i termicznych. Egzoplanety w badaniu obejmowały szeroki zakres rozmiarów i temperatur, a ich atmosfera była bogata w wodór. Różniły się tym, że krążyły wokół różnych rodzajów gwiazd.
Naukowcy odkryli, że podczas gdy para wodna jest powszechna w atmosferach wielu egzoplanet, jej ilości były zaskakująco niższe niż oczekiwano, podczas gdy ilości innych pierwiastków znalezionych na niektórych planetach były zgodne z oczekiwaniami.
Jak wspomina kierownik projektu dr Nikku Madhusudhan:
Widzimy pierwsze oznaki wzorców chemicznych w światach pozaziemskich i widzimy, jak różnorodne mogą być pod względem składu chemicznego.
W naszym Układzie Słonecznym ilość węgla w stosunku do wodoru w atmosferach gigantycznych planet jest znacznie wyższa niż na Słońcu. Uważa się, że owa obfitość „super-słoneczna” powstała podczas formowania się planet, a duże ilości lodu, skał i innych cząstek zostały sprowadzone na planetę w procesie zwanym akrecją.
Przewiduje się więc, że obfitość innych pierwiastków będzie podobnie wysoka w atmosferach gigantycznych egzoplanet – szczególnie tlenu, który jest najliczniejszym pierwiastkiem we wszechświecie po wodorze i helu. Oznacza to, że woda, dominujący nośnik tlenu, również powinna być nadmiarowa w takich atmosferach.
Jednak najszersze jak dotąd badanie składu chemicznego atmosfery egzoplanet ujawniło trendy, które podważają obecne teorie powstawania planet i mają wpływ na poszukiwanie wody w Układzie Słonecznym i poza nim.
Zespół zgłosił obfitość pary wodnej na 14 z 19 planet oraz obfitość sodu i potasu na sześciu z nich. Ich wyniki sugerują zubożenie tlenu w stosunku do innych pierwiastków i dostarczają wskazówek chemicznych, w jaki sposób te egzoplanety mogły powstać bez znacznego gromadzenia się lodu. Jak powiedział powiedział Madhusudhan:
To niewiarygodne widzieć tak niskie obfitości wody w atmosferach szerokiego zakresu planet krążących wokół różnych gwiazd
Wyniki te pokazują, że nie można już zakładać, że różne pierwiastki chemiczne są równie obfite w atmosferach planetarnych, co stanowi wyzwanie dla kilku modeli teoretycznych.
