Astronomai, naudojantys Hablo kosminį teleskopą, aptiko vandens egzoplanetos atmosferoje, esančios jos žvaigždės gyvenamojoje zonoje. Jei pasitvirtinsime, tai bus pirmas kartas, kai egzoplanetoje aptiksime vandenį – mums žinomą gyvybės sudedamąją dalį. Vanduo buvo aptiktas kaip garai atmosferoje, tačiau planetos temperatūra reiškia, kad jos paviršiuje gali išlikti skystas vanduo, jei jis uolėtas.
Planeta vadinama K2-18b ir yra maždaug už 110 šviesmečių. Planeta labai skiriasi nuo Žemės. Tai yra Superžemė , ir ji yra dvigubai didesnė už Žemę ir maždaug 8 kartus masyvesnė. K2-18b skrieja aplink raudonąją nykštukinę žvaigždę ir pirmą kartą ją 2015 m. atrado Keplerio kosminis teleskopas.
„Rasti vandenį potencialiai tinkamame gyventi pasaulyje, išskyrus Žemę, yra neįtikėtinai įdomu.
Dr. Angelos Tsiaras (UCL Kosmoso egzochemijos duomenų centras, CSED)
Londono universiteto koledžo (Jungtinė Karalystė) Kosmoso egzochemijos duomenų centro astronomai atrado duomenis iš Hablo kosminio teleskopo plačialaukio fotoaparato 3. Jų rezultatai pateikti dokumente pavadinimu „ Vandens garai aštuonių Žemės masės planetos K2-18 b gyvenamosios zonos atmosferoje “, paskelbta Gamtos astronomija . Aptikimas pagrįstas spektroskopiniu vandens parašu egzoplanetos atmosferoje.
A pranešimas spaudai , pirmasis autorius dr. Angelosas Tsiaras (UCL Kosmoso egzochemijos duomenų centras, CSED) sakė: „Rasti vandenį potencialiai tinkamame gyventi pasaulyje, išskyrus Žemę, yra nepaprastai įdomu. K2-18b nėra „Earth 2.0“, nes jis yra žymiai sunkesnis ir turi skirtingą atmosferos sudėtį. Tačiau tai priartina mus prie atsakymo į pagrindinį klausimą: ar Žemė yra unikali?
Atradimo komanda sukūrė algoritmus ir per juos paleido archyvuotus Hablo duomenis nuo 2016 m. ir 2017 m. Jie išanalizavo raudonosios nykštukės žvaigždės šviesą, kuri praeina per egzoplanetos atmosferą. Jie atrado vandens, taip pat vandenilio ir helio molekulinį požymį.
Naudodami Hablo duomenis, mokslininkai išanalizavo žvaigždžių šviesą, filtruotą per K2-12b atmosferą, ir rado cheminį vandens požymį. Nuotrauka: NASA
Šie rezultatai dar turi būti patvirtinti, bet jei ir kada jie bus, pasekmės yra intriguojančios. Mokslininkai mano, kad tokios superžemės kaip ši yra labiausiai paplitusi planetų rūšis Paukščių Take. O raudonosios nykštukinės žvaigždės, tokios kaip ta, kuri skrieja K2-18b, yra labiausiai paplitusi žvaigždžių rūšis. Jie taip pat yra patys šauniausi ir ilgaamžiškiausi, be to, yra mažiausi. Tai rodo, kad panašių į šią egzoplanetų gali būti daug daugiau.
Kepleris atrado šimtus superžemių, kurios yra planetos, kurių masė yra tarp Žemės ir Neptūno, o NASA TESS turėtų rasti dar šimtus. Pasak šio naujojo dokumento bendraautorio dr. Ingo Waldmanno, tai yra geras būdas rasti potencialiai tinkamų gyventi egzoplanetų.
A pranešimas spaudai , daktaras Waldmannas sakė: „Kadangi per ateinančius porą dešimtmečių bus rasta tiek daug naujų superžemių, tikėtina, kad tai pirmasis daugelio potencialiai gyventi tinkamų planetų atradimas. Taip yra ne tik todėl, kad tokios superžemės kaip K2-18b yra labiausiai paplitusios mūsų Paukščių Tako planetos, bet ir todėl, kad raudonosios nykštukės – žvaigždės, mažesnės už Saulę – yra labiausiai paplitusios žvaigždės.
Planetos metai labai trumpi. Vienai orbitai atlikti reikia tik 33 dienų. Tyrėjai mano, kad K2-18b yra arba uolėta, arba ledinė planeta. Jei jis ledinis, jo viduje gali būti daug vandens. Bet tai tik preliminarūs rezultatai.
„Šis tyrimas prisideda prie mūsų supratimo apie gyvenamus pasaulius už mūsų Saulės sistemos ribų ir žymi naują egzoplanetų tyrimų erą...“
DR. ANGELOS TSIARAS (UCL KOSMOSIŲ EKSOCHEMIJŲ DUOMENŲ CENTRAS, CSED)
Pasak autorių, atmosferoje taip pat gali būti azoto ir metano – dviejų su gyvybe susijusių cheminių medžiagų. Deja, jų aptikti nepavyko. Tai turės palaukti tolesnių tyrimų, kurie taip pat leis jiems įvertinti debesuotumą ir vandens procentą atmosferoje.
K2-12b yra tikrai arti savo žvaigždės, tačiau kadangi raudonosios nykštukės nėra tokios energingos kaip mūsų Saulė, egzoplaneta iš mūsų saulės gauna maždaug tiek pat energijos, kiek Žemė. Astronomų skaičiavimai rodo, kad jo temperatūra yra panaši į Žemės: kažkur maždaug nuo -72 iki 47 laipsnių Celsijaus (nuo -99 laipsnių iki 116 F.)
Tai įdomūs rezultatai, tačiau gyvybės šioje egzoplanetoje perspektyvos nėra didelės. Nors pati planeta yra žvaigždės gyvenamojoje zonoje, žvaigždė, aplink kurią ji skrieja, gali būti ne itin svetinga. Raudonosios nykštukės gali skleisti daug blyksnių, o visa ta energija gali labai apriboti gyvybės potencialą.
Menininko samprata apie superblykstelėjimą ant nykštukinės žvaigždės. Astronomai nežino, kokia aktyvi yra K2-12b šeimininkė, tačiau raudonieji nykštukai gali būti labai energingi ir nenuspėjami. Vaizdo kreditas: Mark Garlick / Warwick universitetas
Kita vertus, tai, kad K2-12b apskritai turi atmosferą, yra įdomu, ypač todėl, kad jame yra daug vandenilio. Atmosfera gali apsaugoti planetą nuo žvaigždės spinduliuotės, kaip tai daro Žemė. Jei planetos atmosferoje vyrauja vandenilis, kuris yra labai lengvas ir lengvai išsklaidomas žvaigždžių spinduliuotės, tai rodo, kad tam tikrais būdais K2-12b gali būti apsaugotas, net jei jis skrieja aplink raudonąją nykštukę.
K2-12b ir kitų superžemių dydis taip pat yra veiksnys, skatinantis tinkamumą gyventi. „Vanduo gali išlikti gana ilgai, nes superžemės gali ilgiau išlaikyti savo atmosferą, nes jos turi didesnę gravitaciją“, – spaudos skambutyje sakė fizikė Giovanna Tinetti.
„Šis tyrimas prisideda prie mūsų supratimo apie gyvenimui tinkamus pasaulius už mūsų Saulės sistemos ribų ir žymi naują egzoplanetų tyrimų erą, labai svarbią, kad Žemė, mūsų vieninteliai namai, galiausiai būtų įtraukta į didesnį Kosmoso vaizdą“, – sakė dr. Tsiaras.
Ar Žemė unikali? Greito atsakymo į šį klausimą nebus, tačiau tokie tyrimai kaip šis mažiausiai padeda suprasti Žemę, palyginti su egzoplanetų populiacija. Kreditas: GOES-17 / NOAA / NASA
Norint patvirtinti šį atradimą, reikia tolesnių stebėjimų. Mums taip pat reikia geresnių teleskopų, kad galėtume išsamiau ištirti jo atmosferą ir kitų egzoplanetų atmosferas. Šį darbą atliks du horizonte esantys teleskopai. The James Webb kosminis teleskopas turės galingą galimybę ištirti egzoplanetų atmosferas, o tai iš tikrųjų yra kitas žingsnis siekiant suprasti visas Keplerio aptiktas egzoplanetas, kurias suras TESS.
ESA ARIELAS (Atmosferos nuotolinio aptikimo infraraudonųjų spindulių eksoplanetų didelės apklausos) misija prasidės 2028 m. ir išsamiai ištirs maždaug 1000 egzoplanetų atmosferą. ARIEL kartu su JWST leis mums daug geriau suprasti K2-12b ir panašias egzoplanetas.
Mes ilgai laukėme JWST. Jis gali ištirti labai tolimų planetų atmosferas. James Webb kosminis teleskopas NASA Džonsono kosmoso centro Hiustone švarioje patalpoje. Autoriai: NASA/JSC
Profesorė Giovanna Tinetti (UCL CSED), ARIEL bendraautorė ir pagrindinė tyrėja, sakė: „Mūsų atradimas daro K2-18b vienu įdomiausių būsimų tyrimų objektų. Buvo aptikta daugiau nei 4000 egzoplanetų, bet mes mažai žinome apie jų sudėtį ir prigimtį. Stebėdami daugybę planetų, tikimės atskleisti paslaptis apie jų chemiją, formavimąsi ir evoliuciją.
„Norėdami iš tikrųjų suprasti, kaip vystosi gyvenamoji vieta atmosferoje, kurioje gausu vandenilio, per ateinančius 10 metų bus labai intensyvus tyrimas“, - sakė Waldmannas.
Daugiau:
- Mokslinis darbas: Vandens garai aštuonių Žemės masės planetos K2-18 b gyvenamosios zonos atmosferoje
- NASA pranešimas spaudai: NASA Hablas pirmą kartą aptiko vandens garų gyvenamosios zonos egzoplanetoje
- Hablo pranešimas spaudai: Hablas pirmą kartą aptiko vandens garų gyvenamosios zonos egzoplanetoje