To był ostatnio ekscytujący czas na badania egzoplanet! W lutym świat był zdumiony, gdy astronomowie z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) ogłosili odkrycie siedmiu planet w systemie TRAPPIST-1, z których wszystkie są porównywalne pod względem wielkości do Ziemi, a trzy z nich krążą wokół siebie strefa mieszkalna gwiazdy.
A teraz zespół międzynarodowych astronomów ogłosił odkrycie ciała pozasłonecznego, które jest podobne do innej planety lądowej w naszym Układzie Słonecznym. Jest znany jako Kepler-1649b, planeta, która wydaje się być podobna pod względem wielkości i gęstości do Ziemi i znajduje się w układzie gwiezdnym w odległości 219 lat świetlnych. Ale pod względem atmosfery ta planeta wydaje się zdecydowanie bardziej „przypominająca Wenus” (tj. Niesamowicie gorąca!)
Badanie zespołu, zatytułowane „Kepler-1649b: Exo-Venus in the Solar Neighborhood”, zostało niedawno opublikowane w The Astronomical Journal. Zespół kierowany przez Isabel Angelo - z Instytutu SETI, NASA Ames Research Center i UC Berkley - w skład zespołu weszli naukowcy z SETI i Ames, a także NASA Exoplanet Science Institute (NExScl), Exoplanet Research Institute (iREx), Centrum Badań Astrofizyki i inne instytucje badawcze.
Nie trzeba dodawać, że to odkrycie jest znaczące, a jego konsekwencje wykraczają poza badania egzoplanet. Od pewnego czasu astronomowie zastanawiali się, w jaki sposób - biorąc pod uwagę ich podobne rozmiary, gęstość i fakt, że oboje krążą w strefie zamieszkiwanej przez Słońce - że Ziemia może rozwinąć warunki sprzyjające życiu, podczas gdy Wenus stanie się tak wroga. W związku z tym posiadanie planety „podobnej do Wenus”, która jest wystarczająco blisko do studiowania, stwarza ekscytujące możliwości.
W przeszłości misja Keplera zlokalizowała kilka planet pozasłonecznych, które pod pewnymi względami były podobne do Wenus. Na przykład kilka lat temu astronomowie wykryli Super-Ziemię - Kepler-69b, która wydawała się mierzyć 2,24 razy większą niż średnica Ziemi - która znajdowała się na orbicie podobnej do Wenus wokół jej gwiazdy-gwiazdy. Był też GJ 1132b, kandydat na egzoplanetę podobną do Wenus, który jest około 1,5 razy większy od Ziemi i znajduje się zaledwie 39 lat świetlnych stąd.
Ponadto odkryto dziesiątki mniejszych kandydatów na planety, które zdaniem astronomów mogą mieć atmosferę podobną do Wenus. Jednak w przypadku Keplera-1649b zespół stojący za odkryciem był w stanie ustalić, że planeta ma promień pod ziemią (podobny wielkości do Wenus) i otrzymuje podobną ilość światła (inaczej strumień padający) od swojej gwiazdy jak Wenus z Ziemi.
Zauważyli jednak również, że planeta różni się od Wenus pod kilkoma kluczowymi względami - między innymi z okresu jej orbity i rodzaju gwiazdy, którą krąży. Jak dr Angelo powiedział Space Magazine pocztą elektroniczną:
„Planeta jest podobna do Wenus pod względem wielkości i ilości światła, jakie otrzymuje od swojej gwiazdy macierzystej. Oznacza to, że potencjalnie może mieć również temperatury powierzchni podobne do Wenus. Różni się od Wenus, ponieważ krąży wokół gwiazdy, która jest znacznie mniejsza, chłodniejsza i bardziej czerwona niż nasze słońce. Okrąża swoją orbitę w ciągu zaledwie 9 dni, co umieszcza ją blisko gwiazdy macierzystej i poddaje ją potencjalnym czynnikom, których Wenus nie doświadcza, w tym ekspozycji na promieniowanie magnetyczne i blokowanie pływów. Ponadto, ponieważ krąży wokół chłodniejszej gwiazdy, otrzymuje więcej promieniowania o niższej energii od gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca. ”
Innymi słowy, chociaż wydaje się, że planeta odbiera porównywalną ilość światła / ciepła od swojej gwiazdy macierzystej, podlega ona również znacznie większej ilości promieniowania o niskiej energii. A jako planeta potencjalnie zablokowana pod względem pływów, ekspozycja powierzchni na to promieniowanie byłaby całkowicie nieproporcjonalna. I wreszcie, jego bliskość do gwiazdy oznacza, że będzie podlegać większym siłom pływowym niż Wenus - z których wszystkie mają drastyczne konsekwencje dla aktywności geologicznej planety i zmian sezonowych.
Mimo tych różnic Kepler-1649b pozostaje najbardziej odkrytą do tej pory planetą podobną do Wenus. Patrząc w przyszłość, mamy nadzieję, że instrumenty następnej generacji - takie jak Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), James Webb Telescope i statek kosmiczny Gaia - pozwolą na bardziej szczegółowe badania. Na ich podstawie astronomowie mają nadzieję dokładniej określić rozmiar i odległość planety, a także temperaturę gwiazdy macierzystej.
Te informacje z kolei pomogą nam dowiedzieć się znacznie więcej o tym, co sprawia, że planeta staje się „nadająca się do zamieszkania”. Jak wyjaśnił Angelo:
„Zrozumienie, w jaki sposób cieplejsze planety rozwijają się w gęstych, przypominających Wenus atmosferach, które sprawiają, że nadają się do zamieszkania, będzie ważne w ograniczeniu naszej definicji„ strefy zamieszkałej ”. Może to stać się możliwe w przyszłości, gdy opracujemy instrumenty wystarczająco czułe, aby określić skład chemiczny atmosfer planety (wokół słabych gwiazd) za pomocą metody zwanej „spektroskopią tranzytową”, która polega na obserwacji światła gwiazdy macierzystej, która przeszła przez atmosferę planety podczas tranzytu. ”
Opracowanie takich instrumentów będzie szczególnie przydatne, biorąc pod uwagę, ile egzoplanet jest wykrywanych wokół sąsiadujących gwiazd czerwonego karła. Biorąc pod uwagę, że stanowią one około 85% gwiazd Drogi Mlecznej, wiedza, czy mogą mieć planety nadające się do zamieszkania, z pewnością będzie interesująca!
