Vi står på kanten af den næste fase af planetarisk opdagelse. Planeter, som jordens masse er ude af rækkevidde i dag, men en ny klasse af superjordplaneter opdages nu, og mere vil blive dukket op med den næste generation af jord- og rumbaserede teleskoper. Den mest interessante forskning vil måske være i atmosfærerne på disse planeter.
Superjordene kan have op til 10 gange jordens masse, men med en fast overflade og flydende vand kan de meget godt være beboelige. En nylig præsentation af Eliza Miller-Ricci fra Harvard University på det 213. møde i American Astronomical Society diskuterede, hvilke slags atmosfærer astronomer måtte se, da disse superjordene begynder at dukke op. Selvom det er videnskabeligt interessant - geologisk udgasser, bevis på pladetektonik og tykkelsen eller tyndheden af atmosfæren, vil det mest interessante spørgsmål være: kan superjordplaneter understøtte livet?
For at have liv, som vi forstår det, skal superjordplaneter (som almindelige jordplaneter) have flydende vand på deres overflade, og det kræver et vist temperaturområde - moderstjernens beboelige zone. Som vi ser i vores eget solsystem, hjælper en planetes atmosfære med at regulere dens temperatur; Venus har en tyk atmosfære, og den er varm nok til at smelte bly, mens Jorden har en dejlig temperatur til at lade flydende vand dannes på dens overflade. Mars har en tynd atmosfære, og det er virkelig koldt. Det er ikke kun tykkelsen af atmosfæren, der betyder noget, det er også hvad der er i den: kuldioxid, vand osv.
Planeter med høj masse som Jupiter dannes for det meste af brint. Terrestriske planeter med lav masse som Jorden kan ikke holde fast i deres brint, og det slipper ud i rummet under planetens tidlige historie. Men disse superjordene kan muligvis holde fast i deres brint. I stedet for en atmosfære med lavt brint, som Jorden, har de muligvis en atmosfære med store mængder vand. Og vand er en kraftig drivhusgas - spormængder vanddamp i Jordens atmosfære tegner sig for 60% af vores drivhuseffekt og holder planeten varm og beboelig.
Jeg spurgte Miller-Ricci om, hvilken indflydelse store mængder brint vil have på atmosfæren på en super Jorden-planet. Vi har vand her på Jorden, men meget lidt i atmosfæren. Vanddamp er en kraftig drivhusgas og vil hjælpe med at definere temperaturen på planeten. ”Mængden af brint i atmosfæren på en super Jorden-planet ville have betydelig indflydelse på dens beboelige zone. Dette er et virkelig vigtigt spørgsmål, det er hvad vi ser på næste. ”
Aktuelle missioner kan registrere superjordene ved hjælp af transitmetoden, hvor planeten dæmper lys fra sin overordnede stjerne, når den passerer foran. Ved at trække den kemiske signatur, når planeten passerer bag stjernen, kan astronomer bestemme dens atmosfære.
At finde super Earths er ved grænsen for de nuværende teleskoper, men mere kraftfulde instrumenter lanceres snart. NASAs Kepler-mission, der lanceres i april 2009, viser endnu flere superjord, end der allerede er fundet. Men den næste generation af rumteleskoper, ligesom NASAs James Webb-rumteleskop, giver astronomer mulighed for at forestille sig disse planeters atmosfærer direkte.
