Βρισκόμαστε στην άκρη της επόμενης φάσης της πλανητικής ανακάλυψης. Πλανήτες η μάζα της Γης δεν είναι εφικτή σήμερα, αλλά τώρα ανακαλύπτεται μια νέα κατηγορία σούπερ πλανητών και περισσότεροι θα εμφανιστούν με την επόμενη γενιά των επίγειων και διαστημικών τηλεσκοπίων. Ίσως η πιο ενδιαφέρουσα έρευνα θα είναι στην ατμόσφαιρα αυτών των πλανητών.
Τα Super Earths μπορούν να έχουν έως και 10 φορές τη μάζα της Γης, αλλά με μια στερεή επιφάνεια και υγρό νερό θα μπορούσαν να είναι κατοικήσιμα. Μια πρόσφατη παρουσίαση της Eliza Miller-Ricci από το Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ στην 213η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας συζήτησε τα είδη της ατμόσφαιρας που θα μπορούσαν να δουν οι αστρονόμοι καθώς αυτές οι σούπερ Γη αρχίζουν να εμφανίζονται. Αν και ενδιαφέρουσα επιστημονικά - γεωλογική υπεροχή, στοιχεία τεκτονικής πλάκας και πάχος ή λεπτότητα της ατμόσφαιρας, το πιο ενδιαφέρον ερώτημα θα είναι: μπορούν οι πλανήτες της Γης να στηρίξουν τη ζωή;
Για να έχουμε ζωή όπως την καταλαβαίνουμε, οι σούπερ πλανήτες της Γης (όπως οι κανονικοί πλανήτες της Γης) θα πρέπει να έχουν υγρό νερό στην επιφάνειά τους και απαιτεί ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας - την κατοικήσιμη ζώνη του γονικού αστεριού. Όπως βλέπουμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα, η ατμόσφαιρα ενός πλανήτη βοηθά στη ρύθμιση της θερμοκρασίας του. Η Αφροδίτη έχει μια παχιά ατμόσφαιρα και είναι αρκετά ζεστή για να λιώσει το μόλυβδο, ενώ η Γη έχει μια ωραία θερμοκρασία που επιτρέπει στο υγρό νερό να σχηματιστεί στην επιφάνειά του. Ο Άρης έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα και είναι πολύ κρύο. Δεν έχει σημασία μόνο το πάχος της ατμόσφαιρας, αλλά και το περιεχόμενο: διοξείδιο του άνθρακα, νερό κ.λπ.
Οι πλανήτες υψηλής μάζας όπως ο Δίας σχηματίζονται κυρίως από υδρογόνο. Οι χερσαίοι πλανήτες χαμηλής μάζας όπως η Γη δεν μπορούν να συγκρατήσουν το υδρογόνο τους και διαφεύγει στο διάστημα κατά την πρώιμη ιστορία του πλανήτη. Αλλά αυτές οι σούπερ Γη μπορεί να είναι σε θέση να συγκρατούν το υδρογόνο τους. Αντί για ατμόσφαιρα χαμηλού υδρογόνου όπως η Γη, μπορεί να έχουν ατμόσφαιρα με μεγάλες ποσότητες νερού. Και το νερό είναι ένα ισχυρό αέριο θερμοκηπίου - ίχνη υδρατμών στην ατμόσφαιρα της Γης αντιπροσωπεύουν το 60% του φαινομένου του θερμοκηπίου μας, διατηρώντας τον πλανήτη ζεστό και κατοικήσιμο.
Ρώτησα τον Miller-Ricci για το τι αντίκτυπο θα έχουν οι μεγάλες ποσότητες υδρογόνου στην ατμόσφαιρα ενός σούπερ πλανήτη. Έχουμε νερό εδώ στη Γη, αλλά πολύ λίγο στην ατμόσφαιρα. Οι υδρατμοί είναι ένα ισχυρό αέριο του θερμοκηπίου και θα βοηθούσαν στον καθορισμό της θερμοκρασίας του πλανήτη. «Η ποσότητα υδρογόνου στην ατμόσφαιρα ενός σούπερ πλανήτη Γη θα επηρεάσει σημαντικά την κατοικήσιμη ζώνη του. Αυτή είναι μια πολύ σημαντική ερώτηση, είναι αυτό που εξετάζουμε στη συνέχεια. "
Οι τρέχουσες αποστολές μπορούν να ανιχνεύσουν σούπερ Γη χρησιμοποιώντας τη μέθοδο διέλευσης, όπου ο πλανήτης μειώνει το φως από το γονικό του αστέρι καθώς περνά μπροστά. Αφαιρώντας τη χημική υπογραφή όταν ο πλανήτης περνά πίσω από το αστέρι, οι αστρονόμοι μπορούν να καθορίσουν την ατμόσφαιρά του.
Η εύρεση σούπερ Γη είναι στο όριο των σημερινών τηλεσκοπίων, αλλά σύντομα θα κυκλοφορήσουν πιο ισχυρά όργανα. Η αποστολή Kepler της NASA, που ξεκίνησε τον Απρίλιο του 2009, θα εμφανίσει ακόμη περισσότερες σούπερ Γη από ό, τι έχουν ήδη βρεθεί. Ωστόσο, η επόμενη γενιά διαστημικών τηλεσκοπίων, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb της NASA θα επιτρέψει στους αστρονόμους να απεικονίσουν τις ατμόσφαιρες αυτών των πλανητών απευθείας.
