Die Konzeption dieses Künstlers zeigt Planeten in bewohnbaren Zonen mit Ähnlichkeiten zur Erde. Von links: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-452b, Kepler-62f und Kepler-186f. Das letzte in der Reihe ist die Erde selbst.
(Bild: © NASA / Ames / JPL-Caltech)
Zeng und seine Kollegen analysierten Daten, die mit dem Kepler-Weltraumteleskop der NASA, das etwa 70 Prozent der bisher 3.800 bekannten Exoplaneten entdeckt hat, und dem Gaia-Raumschiff der Europäischen Weltraumorganisation gesammelt wurden. Die Forscher der Studie verwendeten diese Informationen, um ein Modell zu entwickeln, das die Beziehung zwischen der Masse eines Exoplaneten und seinem Radius erklärt.
"Das Schöne an dem Modell ist, dass es erklärt, wie sich die Zusammensetzung auf die bekannten Fakten über diese Planeten bezieht", sagte Zeng, der die Ergebnisse am Freitag (17. August) in Boston auf der Goldschmidt-Konferenz vorstellte, einem hochkarätigen jährlichen Treffen der Geochemie .
Das Modell des Teams legt nahe, dass außerirdische Welten, die etwa 1,5-mal so groß wie die Erde oder kleiner sind, eher felsig sind, während diejenigen, die etwas größer sind, im Allgemeinen Wasserwelten sind. (Die Planeten in der nächsthöheren Größenklasse sind hauptsächlich gasförmig. Beispielsweise ist Neptun, der kleinste Gasriese in unserem Sonnensystem, etwa viermal breiter als die Erde.)
Aber diese fremden Wasserwelten sind nicht nur überflutete Versionen einer aufgepumpten Erde.
"Dies ist Wasser, aber nicht so, wie es hier auf der Erde üblich ist", sagte Zeng. "Ihre Oberflächentemperatur wird voraussichtlich im Bereich von 200 bis 500 Grad Celsius [390 bis 930 Grad Fahrenheit] liegen. Ihre Oberfläche kann in einer von Wasserdampf dominierten Atmosphäre mit einer darunter liegenden flüssigen Wasserschicht verhüllt sein Erwarten Sie, dass sich dieses Wasser in Hochdruckeis verwandelt, bevor es den festen, felsigen Kern erreicht. "
Der im April gestartete Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA wird wahrscheinlich viele dieser Wasserwelten finden, fügte Zeng hinzu. Und das James Webb-Weltraumteleskop der Agentur im Wert von 8,9 Milliarden US-Dollar, das 2021 starten soll, könnte möglicherweise die Atmosphäre einiger dieser Welten charakterisieren, sagte er.
"Es ist erstaunlich zu glauben, dass die rätselhaften Exoplaneten mittlerer Größe Wasserwelten mit riesigen Wassermengen sein könnten", sagte Sara Seager, stellvertretende Wissenschaftsdirektorin bei TESS, eine Planetenwissenschaftlerin am Massachusetts Institute of Technology, in derselben Erklärung.
"Hoffentlich können zukünftige Atmosphärenbeobachtungen - von dicken Dampfatmosphären - die neuen Erkenntnisse unterstützen oder widerlegen", fügte Seager hinzu, der nicht an der Studie beteiligt war.
