Ми стоїмо на межі наступної фази планетарного відкриття. Планети, на яких маса Землі сьогодні недосяжні, але зараз відкривається новий клас надземних планет, і більше нового буде розроблено з наступним поколінням наземних і космічних телескопів. Мабуть, найцікавіше дослідження буде в атмосферах цих планет.
Супер Землі можуть мати до 10 разів більше маси Землі, але з твердою поверхнею та рідкою водою вони дуже добре можуть бути заселені. Нещодавня презентація Елізи Міллер-Річі з Гарвардського університету на 213-му засіданні Американського астрономічного товариства обговорювала види атмосфер, які астрономи можуть побачити, коли ці супер Землі почнуть з'являтися. Хоча цікаві науково - геологічні вигадування, свідчення тектоніки плит, товщина чи тонкість атмосфери, найцікавішим питанням буде: чи можуть супер планети Землі підтримувати життя?
Щоб мати життя, як ми його розуміємо, суперземним планетам (як звичайним планетам Землі) потрібно буде мати рідку воду на своїй поверхні, а для цього потрібен певний температурний діапазон - зона проживання батьківської зірки. Як ми бачимо у власній Сонячній системі, атмосфера планети допомагає регулювати її температуру; У Венери є густа атмосфера, і вона досить гаряча, щоб розплавити свинець, тоді як Земля має приємну температуру, щоб рідка вода могла утворюватися на її поверхні. У Марса тонка атмосфера, і це дуже холодно. Важлива не лише густота атмосфери, а й те, що в ній: вуглекислий газ, вода тощо.
Планети високої маси, такі як Юпітер, в основному утворюються з водню. Планети земної маси з низькою масою, як Земля, не можуть утримувати свій водень, і вона втече в космос протягом ранньої історії планети. Але ці супер Землі, можливо, зможуть утримати свій водень. Замість атмосфери з низьким вмістом водню, як Земля, вони можуть мати атмосферу з великою кількістю води. А вода є потужним парниковим газом - сліди кількості водяної пари в атмосфері Землі становлять 60% нашого парникового ефекту, зберігаючи планету теплою та обжитою.
Я запитав Міллера-Річчі про те, який вплив матиме велика кількість водню на атмосферу суперземної планети. У нас тут вода на Землі, але дуже мало в атмосфері. Водна пара є потужним парниковим газом і допоможе визначити температуру планети. «Кількість водню в атмосфері надпланетної планети суттєво вплине на його житлову зону. Це дійсно важливе питання - це те, що ми дивимось далі ».
Поточні місії можуть виявляти супер Землі за допомогою транзитного методу, коли планета тьмяне світло від своєї материнської зірки, коли вона проходить попереду. Віднімаючи хімічний підпис, коли планета проходить за зіркою, астрономи можуть визначити її атмосферу.
Пошук супер Землі знаходиться на межі сучасних телескопів, але незабаром запускаються більш потужні інструменти. Місія НАСА "Кеплер", запущена в квітні 2009 року, виявить навіть більше Землі, ніж вже знайдено. Але наступне покоління космічних телескопів, як космічний телескоп Джеймса Вебба NASA, дозволить астрономам безпосередньо зображувати атмосферу цієї планети.
