De ce este înşelătoare comparaţia dintre Kepler-452b și Terra

Anunţul NASA cu privire la descoperirea unei noi exoplanete (Kepler-452b) a fost primit cu mult entuziasm. Pe baza datelor pe care le avem în prezent, este imposibil să se stabilească dacă aceasta este similară cu Pământul. Ea ar putea la fel de bine să semene cu Venus sau cu o altă planetă total diferită.

Peisaj imaginar de pe o exoplanetă. Reprezentare artistică. Credit: SETI institute

Kepler-452b a fost detectată de telescopul Kepler care urmăreşte cele mai mici variaţii de luminozitate ale unei stele atunci când o planetă, care orbitează în jurul acesteia, trece prin faţa ei. Prin aceasta metodă se măsoară mărimea unei planetă, dar nu şi masa acesteia. Prin urmare, condiţiile existente pe Kepler-452b sunt estimate doar pe baza mărimii planetei şi a energiei luminoase pe care o primește de la stea sa gazdă.

Mitul zonei locuibile

S-a evidenţiat faptul că Kepler-452b este cu 60% mai mare decât Pământul. Aceasta parcurge o rotaţie completă în jurul stelei sale gazdă, care este asemănătoare Soarelui, în 384,84 zile. Ca rezultat, planeta primeşte o energie luminoasă similară celei pe care Pământul o primeşte de la Soare (doar cu 10% mai mare). Pe baza acestor constatări s-a stabilit că Kepler-452b se află în aşa-numita „zonă locuibilă” (N.t. Zona locuibilă circumstelară sau Zona Goldilock), o denumire care sună promiţător pentru existenţa vieţii, dar care de fapt este înşelătoare.

Reprezentarea artistică a exoplanetei Kepler-452b și a stelei sale gazdă. Credit: NASA

Zona locuibilă reprezintă regiunea aflată în jurul unei stele unde apa lichidă ar putea exista pe suprafaţa unei planete care îndeplineşte anumite condiţii. De exemplu, o planetă gazoasă precum Neptun care se află în zona locuibilă nu va putea găzdui oceane, deoarece aceasta nu are o suprafaţă solidă.

Pe baza mărimii sale, Kepler-452b se află la marginea dintre o planetă stâncoasă şi o planetă de tip Neptun de mici dimensiuni. În studiul care a anunţat descoperirea sa, autorii acestuia afirmă că probabilitatea ca această planetă să aibă o suprafaţă stâncoasă este de aproximativ 50% – 60%, ceea ce înseamnă că nu este sigur că planeta respectivă este stâncoasă.

O geologie imprevizibilă

Planetele stâncoase, cum ar fi Pământul, sunt compuse din fier, siliciu, magneziu și carbon. Deşi ne aşteptăm ca aceste elemente să se regăsească şi în alte sisteme planetare similare, abundenţa relativă a acestor componente poate fi destul de diferită. Din acest motiv, se pot forma planete al căror interior are o geologie complet diferită.

De exemplu, o planetă compusă în cea mai mare parte din carbon ar putea avea o manta din diamant, ceea ce înseamnă că aceasta nu s-ar deplasa cu uşurinţă. Din acest motiv, plăcile tectonice nu s-ar deplasa între ele. În mod similar, planetele bogate în magneziu pot avea cruste groase, care sunt rezistente la fracturi. În ambele cazuri activitatea vulcanică a acestor planete ar fi limitată, aceasta fiind o condiţie esenţială pentru existenţa unei atmosfere de lungă durată.

Dacă totuşi Kepler-452b are o compoziţie similară cu cea a Pământului, ne vom confrunta cu o altă problemă: gravitaţia. Bazându-ne pe densitatea unei planete de tipul Pământului, Kepler-452b ar fi de cinci ori mai masivă decât planeta noastră.

Venus și Pământ. Similare ca mărime și totuși atât de diferite. Credit: wikimedia

O masă mai mare înseamnă o forţă gravitațională mai mare. Prin urmare, exoplaneta poate avea o atmosferă groasă ce poate crea un efect de seră prin care temperatura planetei va continua să crească. Acest lucru ar putea fi deosebit de problematic, deoarece odată cu creşterea energiei pe care o primeşte de la steaua sa, suprafața planetei s-ar încălzi tot mai mult. Apa prezentă pe suprafața planetei va fierbe şi în timp se va evapora, lăsând în urmă mai degrabă o planetă de tipul super-Venus, decât o planetă de tipul super-Pământ.

Fără vecini

O altă problemă este aceea că Kepler-452b este singura planetă ce orbitează steaua sa gazdă. Aceasta este o altă problemă, pentru că, pe baza a ceea ce ştim în prezent, apa a ajuns pe Pământ datorită planetelor gazoase gigant din Sistemul Solar.

La distanţa noastră faţă de Soare, grăunţele de praf care s-au unit pentru a forma Pământul au fost prea calde pentru a conține gheață. Acestea au format o planetă uscată care mai târziu a primit apă prin intermediul, cel mai probabil, al meteoriților ce conţineau gheață. Adevărate mări înghețate s-au format în regiunile reci din afara Sistemului Solar şi acestea s-au îndreptat spre Pământ atrase de forţa gravitaţională a lui Jupiter. În lipsa unei planete precum Jupiter, Kepler-452b s-ar putea să nu conţină apă și, prin urmare, nu ar putea găzdui forme de viaţă uşor de identificat.

Chiar dacă o planetă are exact aceeaşi mărime ca a Pământului şi orbitează în jurul unei stele identice cu Soarele nostru, pe o orbită pe care o parcurge în exact un an, aceasta ar putea fi complet diferită faţă de planeta noastră. Condiţiile de pe suprafaţa unei planete sunt dictate de o mulţime de factori, cum ar fi atmosfera sau câmpurile magnetice, pe care în prezent nu-i putem determina.

Toate acestea nu înseamnă că Kepler-452b nu este o planetă fantastică. Ea are cea mai lungă perioadă de revoluţie dintre exoplanetele de dimensiunea sa care au fost descoperite până acum. Ea ne deschide o nouă perspectivă privind diversitatea sistemelor planetare. Cu toate acestea, deocamdată nu putem afirma că toate aceste exoplanete sunt cu adevărat similare Pământului.

Traducere şi adaptare după Why it is misleading to compare exoplanet Kepler-452b to Earth