Acqua liquida extraterrestre

I sistemi planetari extrasolari più noti sembrano avere composizioni molto diverse dal Sistema Solare, anche se probabilmente c’è un bias del campione derivante dai metodi di rilevamento.

SpectroscopyEdit

L’acqua liquida ha una caratteristica spettroscopica di assorbimento distinta rispetto ad altri stati dell’acqua a causa dello stato dei suoi legami idrogeno. Nonostante la conferma del vapore acqueo extraterrestre e del ghiaccio, tuttavia, la firma spettrale dell’acqua liquida deve ancora essere confermata al di fuori della Terra. Le firme di acqua superficiale sui pianeti terrestri possono essere rilevabili attraverso atmosfere spesse attraverso le grandi distanze dello spazio utilizzando la tecnologia attuale.,

I flussi stagionali sui pendii marziani caldi, sebbene fortemente suggestivi di acqua liquida salmastra, devono ancora indicarlo nell’analisi spettroscopica.

Il vapore acqueo è stato confermato in numerosi oggetti tramite spettroscopia, sebbene non confermi di per sé la presenza di acqua liquida. Tuttavia, se combinato con altre osservazioni, la possibilità potrebbe essere dedotta., Ad esempio, la densità di GJ 1214 b suggerirebbe che una grande frazione della sua massa è acqua e la rilevazione successiva da parte del telescopio Hubble della presenza di vapore acqueo suggerisce fortemente che potrebbero essere presenti materiali esotici come “ghiaccio caldo” o “acqua superfluida”.

Campi magneticimodifica

Per le lune gioviane Ganimede ed Europa, l’esistenza di un oceano sub-ghiacciato è dedotta dalle misurazioni del campo magnetico di Giove., Poiché i conduttori che si muovono attraverso un campo magnetico producono un campo contro-elettromotrice, la presenza dell’acqua sotto la superficie è stata dedotta dal cambiamento nel campo magnetico mentre la luna passava dall’emisfero magnetico settentrionale a quello meridionale di Giove.

Indicatori geologicimodifica

Thomas Gold ha ipotizzato che molti corpi del sistema solare potrebbero potenzialmente contenere acque sotterranee sotto la superficie.

Si pensa che l’acqua liquida possa esistere nel sottosuolo marziano., La ricerca suggerisce che in passato c’era acqua liquida che scorreva sulla superficie, creando grandi aree simili agli oceani della Terra. Tuttavia, rimane la domanda su dove sia finita l’acqua. Ci sono una serie di prove dirette e indirette della presenza di acqua sulla superficie o sotto la superficie, ad esempio letti di flusso, calotte polari, misurazioni spettroscopiche, crateri erosi o minerali direttamente collegati all’esistenza di acqua liquida (come la goethite)., In un articolo sul Journal of Geophysical Research, gli scienziati hanno studiato il lago Vostok in Antartide e hanno scoperto che potrebbe avere implicazioni per l’acqua liquida che si trova ancora su Marte. Attraverso la loro ricerca, gli scienziati sono giunti alla conclusione che se il lago Vostok esisteva prima che iniziasse la glaciazione perenne, è probabile che il lago non si sia congelato fino in fondo. A causa di questa ipotesi, gli scienziati dicono che se l’acqua fosse esistita prima delle calotte polari su Marte, è probabile che ci sia ancora acqua liquida sotto le calotte glaciali che potrebbero persino contenere prove di vita.,

“Chaos terrain”, una caratteristica comune sulla superficie di Europa, è interpretata da alcuni come regioni in cui l’oceano sotterraneo si è sciolto attraverso la crosta ghiacciata.

Osservazione vulcanicamodifica

Geyser sono stati trovati su Encelado, una luna di Saturno, ed Europa, luna di Giove. Questi contengono vapore acqueo e potrebbero essere indicatori di acqua liquida più in profondità. Potrebbe anche essere solo ghiaccio., Nel giugno 2009, sono state avanzate prove per oceani sotterranei salati su Encelado. Il 3 aprile 2014, la NASA ha riferito che le prove per un grande oceano sotterraneo di acqua liquida su Encelado, luna del pianeta Saturno, erano state trovate dalla sonda Cassini. Secondo gli scienziati, le prove di un oceano sotterraneo suggeriscono che Encelado è uno dei luoghi più probabili nel sistema solare per “ospitare la vita microbica”. Emissioni di vapore acqueo sono state rilevate da diverse regioni del pianeta nano Cerere. combinato con prove di attività criovalcanica in corso.,

Prove gravitazionalimodifica

Il consenso degli scienziati è che uno strato di acqua liquida esiste sotto la superficie di Europa e che l’energia termica derivante dalla flessione delle maree consente all’oceano sotterraneo di rimanere liquido. I primi accenni di un oceano sottomarino provenivano da considerazioni teoriche sul riscaldamento delle maree (una conseguenza dell’orbita leggermente eccentrica di Europa e della risonanza orbitale con le altre lune galileiane).

Gli scienziati hanno usato misurazioni gravitazionali dalla sonda Cassini per confermare un oceano d’acqua sotto la crosta di Encelado.,Tali modelli di marea sono stati usati come teorie per gli strati d’acqua in altre lune del sistema solare. Secondo almeno uno studio gravitazionale su dati Cassini, Dione ha un oceano 100 chilometri sotto la superficie.

Radio penetrante a terraEdit

Gli scienziati hanno rilevato acqua liquida usando segnali radio., Lo strumento radio detection and ranging (RADAR) della sonda Cassini è stato utilizzato per rilevare l’esistenza di uno strato di acqua liquida e ammoniaca sotto la superficie della luna di Saturno Titano che sono coerenti con i calcoli della densità della luna. Radar penetrante a terra e dati di permittività dielettrica dallo strumento MARSIS su Mars Express indicano un corpo stabile di 20 chilometri di acqua liquida salmastra nella regione Planum Australe del pianeta Marte.,

Calcolo della densitàmodiFica

Gli scienziati planetari possono utilizzare calcoli di densità per determinare la composizione dei pianeti e il loro potenziale di possedere acqua liquida, anche se il metodo non è molto accurato in quanto la combinazione di molti composti e stati può produrre densità simili.

I modelli della densità di Titano della luna di Saturno indicano la presenza di uno strato oceanico sottomarino., Stime di densità simili sono forti indicatori di un oceano sotterraneo su Encelado.

L’analisi iniziale della bassa densità di 55 Cancri e indicava che si trattava di un fluido supercritico al 30% che Diana Valencia del Massachusetts Institute of Technology proponeva potesse essere sotto forma di acqua supercritica salata, sebbene l’analisi di follow-up del suo transito non fosse riuscita a rilevare tracce di acqua o idrogeno.

GJ 1214 b è stato il secondo esopianeta (dopo CoRoT-7b) ad avere una massa e un raggio stabiliti inferiori a quelli dei pianeti giganti del Sistema Solare., È tre volte la dimensione della Terra e circa 6,5 volte più massiccia. La sua bassa densità ha indicato che è probabilmente un mix di roccia e acqua, e le osservazioni di follow-up utilizzando il telescopio Hubble ora sembrano confermare che una grande frazione della sua massa è acqua, quindi è un grande mondo acquatico. Le alte temperature e le pressioni formerebbero materiali esotici come “ghiaccio caldo” o “acqua superfluida”.,

Modelli di decadimento radioattivomodifica

Modelli di ritenzione del calore e riscaldamento tramite decadimento radioattivo in corpi più piccoli del sistema Solare ghiacciato suggeriscono che Rhea, Titania, Oberon, Tritone, Plutone, Eris, Sedna e Orco possono avere oceani sotto solide croste ghiacciate di circa 100 km di spessore. Di particolare interesse in questi casi è il fatto che i modelli indicano che gli strati liquidi sono in contatto diretto con il nucleo roccioso, il che consente un’efficiente miscelazione di minerali e sali nell’acqua., Questo è in contrasto con gli oceani che possono essere all’interno di satelliti ghiacciati più grandi come Ganimede, Callisto o Titano, dove si pensa che strati di fasi di ghiaccio ad alta pressione siano alla base dello strato di acqua liquida.

I modelli di decadimento radioattivo suggeriscono che MOA-2007-BLG-192Lb, un piccolo pianeta in orbita attorno a una piccola stella potrebbe essere caldo come la Terra e completamente coperto da un oceano molto profondo.,

differenziazione Interna modelsEdit

Modelli di oggetti del Sistema solare indicano la presenza di acqua liquida nella loro differenziazione interna.,

Alcuni modelli del pianeta nano Cerere, oggetto più grande nella fascia degli asteroidi indicano la possibilità di uno strato interno bagnato. Il vapore acqueo rilevato per essere emesso dal pianeta nano può essere un indicatore, attraverso la sublimazione del ghiaccio superficiale.

Si pensa che uno strato globale di acqua liquida abbastanza spessa da disaccoppiare la crosta dal mantello sia presente su Titano, Europa e, con meno certezza, Callisto, Ganimede e Tritone. Altre lune ghiacciate possono anche avere oceani interni, o hanno avuto una volta oceani interni che ora hanno congelato.,

Abitabile zoneEdit

orbita di Un pianeta in circumstellar zona abitabile è un metodo popolare usato per predire il suo potenziale per l’acqua di superficie alla sua superficie., La teoria della zona abitabile ha avanzato diversi candidati extrasolari per l’acqua liquida, anche se sono altamente speculativi in quanto l’orbita di un pianeta attorno a una stella da sola non garantisce che un pianeta abbia acqua liquida. Oltre alla sua orbita, un oggetto di massa planetaria deve avere il potenziale per una pressione atmosferica sufficiente a sostenere l’acqua liquida e una fornitura sufficiente di idrogeno e ossigeno presso o vicino alla sua superficie.,

La Gliese 581 sistema planetario contiene più pianeti che potrebbero essere candidati per le acque superficiali, compreso il Gliese 581c, Gliese 581d, potrebbe essere abbastanza caldo per gli oceani se un “effetto serra” è stato operativo, e Gliese 581e.

Gliese 667 C ha tre di loro sono nella zona abitabile tra cui Gliese 667 Cc è stimato delle temperature di superficie simile a quella della Terra e un forte possibilità di acqua liquida.

Kepler-22b uno dei primi 54 candidati trovati dal telescopio Kepler e riportati è 2,4 volte la dimensione della Terra, con una temperatura stimata di 22 °C., È descritto come avente il potenziale per le acque superficiali, anche se la sua composizione è attualmente sconosciuta.

Tra i 1.235 possibili candidati di pianeti extrasolari rilevati dal telescopio spaziale Kepler della NASA durante i suoi primi quattro mesi di funzionamento, 54 orbitano nella zona abitabile “Riccioli d’oro” della stella madre dove potrebbe esistere acqua liquida. Cinque di questi sono vicini alla Terra.,

Il 6 gennaio 2015, la NASA ha annunciato ulteriori osservazioni condotte da maggio 2009 ad aprile 2013 che includevano otto candidati tra una e due volte la dimensione della Terra, in orbita in una zona abitabile. Di queste otto, sei orbitano stelle simili al Sole per dimensioni e temperatura. Tre degli esopianeti appena confermati sono stati trovati in orbita all’interno di zone abitabili di stelle simili al Sole: due dei tre, Kepler-438b e Kepler-442b, sono vicino alla Terra e probabilmente rocciosi; il terzo, Kepler-440b, è una super-Terra.,

Acqua ricca circumstellar disksEdit

Molto prima della scoperta dell’acqua sugli asteroidi sulle comete e sui pianeti nani al di là di Nettuno, si pensava che i dischi circumstellari del Sistema Solare, oltre la linea della neve, inclusa la fascia degli asteroidi e la fascia di Kuiper contenessero grandi quantità di acqua e si credeva che fossero l’origine dell’acqua sulla Terra., Dato che si pensa che molti tipi di stelle soffino volatili dal sistema attraverso l’effetto di fotoevaporazione, il contenuto di acqua nei dischi circumstellari e nel materiale roccioso in altri sistemi planetari sono ottimi indicatori del potenziale di un sistema planetario per l’acqua liquida e un potenziale per la chimica organica, specialmente se rilevato all’interno delle regioni di formazione del pianeta o Tecniche come l’interferometria possono essere utilizzate per questo.

Nel 2007, tale disco è stato trovato nella zona abitabile di MWC 480.In 2008, un tale disco è stato trovato intorno alla stella AA Tauri., Nel 2009, un disco simile è stato scoperto attorno alla giovane stella HD 142527.

Nel 2013, un disco di detriti ricco di acqua intorno a GD 61 accompagnato da un oggetto roccioso confermato costituito da magnesio, silicio, ferro e ossigeno. Lo stesso anno, un altro disco ricco di acqua è stato avvistato intorno HD 100546 ha ghiacci vicino alla stella.

Non vi è, ovviamente, alcuna garanzia che si trovino le altre condizioni che consentono all’acqua liquida di essere presente su una superficie planetaria., Se fossero presenti oggetti di massa planetaria, un singolo pianeta gigante gassoso, con o senza lune di massa planetaria, orbitante vicino alla zona abitabile circumstellare, potrebbe impedire che si verifichino le condizioni necessarie nel sistema. Tuttavia, significherebbe che gli oggetti di massa planetaria, come i corpi ghiacciati del sistema solare, potrebbero avere abbondanti quantità di liquido al loro interno.