Valtameriplaneetta

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Kuvitteellinen valtameriplaneetta "Oceane".

Valtameriplaneetta tai vesiplaneetta (engl. Ocean planet tai joskus Waterworld) on teoreettinen planeetta, josta suurin osa on vettä. Valtameriplaneetan massa voi suurimmillaan olla noin kymmenen Maan massaa. Tätä suuremmilla planeetoilla painovoima on riittävä kaasuvaipan keräämiseksi, jolloin syntyy jättiläisplaneetta. Oletettua valtameriplaneettaa peittäisi jopa satoja kilometrejä syvä meri, eikä merenpinnan yläpuolella olisi lainkaan kiinteää maaperää. Syvän meren pohjalla olisi korkean paineen takia jäätyneen veden muodostama jäävaippa, ja planeetan ytimenä toimisi luultavasti silikaattivaipan ympäröimä rautaydin.

Eräs mahdollinen valtameriplaneetan syntytapa voisi olla jääplaneetan tai jättiläisplaneetan ajautuminen (ks. migraatioteoria) melko lähelle keskustähteä, jolloin jää sulaa vedeksi.

Yhtään valtameriplaneettaa ei toistaiseksi tunneta. Todennäköisesti ensimmäisen massa tulee olemaan 6–8 Maan massaa, sillä tällainen planeetta voitaisiin havaita sekä radiaalinopeusmenetelmällä että ylikulkujen avulla, jolloin sen massa ja läpimitta saadaan määritettyä ja näin voidaan varmistua planeetan luonteesta.

Tarvittava vesimäärä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maapallolla on vettä noin promille sen massasta. Ehkä prosentti Maan massasta vettä peittäisi sen pinnan kokonaan veteen. Ei tiedetä täsmälleen, miten paljon vettä on sitoutuneena kuumaan Maan vaipan kiveen[1]. Erään arvion mukaan jos maan vaipan eräästä kerroksesta on 1% ringwoodiitiksi kutsuttua vetistä oliviinikiveä, maan uumenissa olisi kolme kertaa niin paljon vettä kuin valtamerissä yhteensä[2]. Jos Maan pinnalla olisi vettä viisinkertainen määrä nykyiseen nähden, Maa peittyisi kokonaan veteen[3]. Veden paine ajaa vettä merien pohjan alla oleviin kivikerrostumiin ja "kuivattaa" planeettaa. Maata massiivisempi supermaapallo voisi Michael Cowanin tekemien arvioiden mukaan sisältää vettä jopa 80x Maan vesimäärää enemmän[4]. Näin, koska massiivisemman supermaapallon suurempi painovoima valuttaa vettä merenpohjan aliseen kivikerrokseen enemmän kuin pienempipainovoimaisella maapallolla. Cowanin ja Abbottin mukaan planeetasta tulee valtameriplaneetta vasta, kun sillä on vettä yli 1/500 sen massasta[5].

Rakenne[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Maan kokoisen valtameriplaneetan pinta saattaa näyttää samalta kuin Tyynenmeren pinta avaruudesta katsottuna.

Valtameriplaneetan voidaan ajatella syntyvän ainakin kahdella tavalla. Ensimmäisessä tapauksessa jääpitoinen planeetta vaeltaa planeettakunnan ulko-osista planeettakunnan sisäosiin. Toisessa tapauksessa kiviplaneetta saa komeetoista tai muilla tavoin niin paljon vettä, että vesi peittää sen.

Jos valtameriplaneetta on hyvin suuri ja vesipitoinen, satojen kilometrien paksuisen vesikerroksen alla on jäätä, koska jäätä syntyy alhaisten lämpötilojen lisäksi myös suurissa paineissa[6]. Niinpä vesiplaneetan meren pohjalla voi esiintyä jään muotoja eli faaseja VII, X ja XI[7]. Suuren valtameriplaneetan ydin on supermaa. Vesikerroksessa tapahtuu sisäisiä virtauksia samaan tapaan kuin Maan vaipassa.

Ilmasto[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Valtameriplaneetan ilmasto olisi erittäin epävakaa. Vesihöyry toimii kasvihuonekaasuna, joten planeetan ilmasto olisi luultavasti melko lämmin. Koska hirmumyrsky saa energiansa lämpimästä merestä nousevasta kosteudesta, mantereiden puuttuessa mikään ei "kuivata" ekvaattorin seudulla muodostuvia hirmumyrskyjä. Tästä syystä valtameriplaneetalla raivoaisi jatkuvasti valtavia hirmumyrskyjä, joiden nostattamat jättiläisaallot vaeltaisivat rannattomilla ulapoilla.

Planeetan pyöriminen synnyttää merivirtoja. Manneralueiden puuttuessa valtameriplaneetalla mikään ei kääntäisi merivirtaa itä-länsi-suunnasta. Tämän seurauksena planeetan napa-alueet eivät saisi trooppisten alueiden lämpöä samaan tapaan kuin Maassa (Etelämanner on juuri tällä tavalla merivirran eristämä). Tämä aiheuttaa valtameriplaneetan napa-alueiden ja päiväntasaajan välille lämpötilaeron ja sitä kautta painegradientin, joka puolestaan nostattaa voimakkaita tuulia.

Eräs laskukaava vesiplaneetan massalle ja säteelle[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Täysin veden ja pilvien peitossa oleva kuvitteellinen valtameriplaneetta, "vesimaailma".

Jos jonkun planeetan massasta olisi 50 % vettä, Maan massaisen planeetan säde olisi 1,25 Maan sädettä. Sen säde ja massa noudattaisivat seuraavaa kaavaa[8]

R = aM^b\,,

missä M on planeetan massa Maan massoina ja R planeetan säde Maan säteinä. Skaalausparametrit a ja b ovat tapauskohtaisia vakioita:

  • planeetan massa 0,01–1 Maan massaa: a = 1,258 ja b = 0,302
  • planeetan massa on 1–10 Maan massaa: a = 1,262 ja b = 0,275.

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Viitteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Tähdet ja avaruus 2014, "Maata näkyvissä supermaapalloilla", s. 14-19
  2. Maan uumenissa on jopa kolme kertaa enemmän vettä kuin valtamerissä yhteensä Aamulehti ulkomaat 13.6.2014
  3. T+A 2014/3, sselvennä
  4. Super Earths Likely To Have Both Oceans and Continents Astrobiology Web. January 7, 2014. Viitattu 3.5.2014.
  5. Nicolas B. Cowan and Dorian S. Abbot: Water Cycling between Ocean and Mantle: Super-Earths Need Not Be Waterworlds (doi:10.1088/0004-637X/781/1/27) The Astrophysical Journal Volume 781 Number 1. 2. tammikuuta 2014. The American Astronomical Society. Viitattu 3.5.2014. (englanniksi)
  6. Scientific American 2010, August, 2010/08, Vol 303 Num 2, s. 39-
  7. SciAm 2008. s. 44
  8. (R/REarth) = a(M/MEarth)b isselvennä

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]