Astronomowie używający teleskopu kosmicznego Hubble'a odkryli wodę w atmosferze egzoplanety w strefie życia gwiazdy. Jeśli zostanie to potwierdzone, po raz pierwszy wykryjemy wodę - tak ważny składnik życia, jaki znamy - na egzoplanecie. Woda została wykryta jako para w atmosferze, ale temperatura planety oznacza, że może utrzymać płynną wodę na swojej powierzchni, jeśli jest skalista.
Planeta nazywa się K2-18b i znajduje się w odległości około 110 lat świetlnych. Planeta różni się znacznie od Ziemi. To jest Super Ziemia, jest dwa razy większa niż Ziemia i około 8 razy większa. K2-18b okrąża gwiazdę czerwonego karła, a po raz pierwszy został odkryty w 2015 r. Przez Kosmiczny Teleskop Keplera.
„Znalezienie wody w potencjalnie zamieszkałym świecie innym niż Ziemia jest niezwykle ekscytujące.”
Dr Angelos Tsiaras (Centrum Egzochemii Kosmicznej UCL, CSED)
Astronomowie w Centre for Space Exochemistry Data na University College London w Wielkiej Brytanii dokonali odkrycia w danych z kamery Wide Field Telescope Hubble'a 3. Ich wyniki są w artykule zatytułowanym „Para wodna w atmosferze strefy mieszkalnej ośmio-masowa planeta K2-18 b ”opublikowana w Nature Astronomy. Wykrywanie opiera się na sygnaturze spektroskopowej wody w atmosferze egzoplanety.
W komunikacie prasowym pierwszy autor, dr Angelos Tsiaras (Centrum Egzochemii Kosmicznej UCL, CSED), powiedział: „Znalezienie wody w potencjalnie zamieszkałym świecie innym niż Ziemia jest niezwykle ekscytujące. K2-18b nie jest „Earth 2.0”, ponieważ jest znacznie cięższy i ma inny skład atmosferyczny. Jednak przybliża nas to do odpowiedzi na podstawowe pytanie: czy Ziemia jest wyjątkowa? ”
Zespół odpowiedzialny za odkrycie opracował algorytmy i przeprowadził za ich pośrednictwem zarchiwizowane dane Hubble'a z 2016 i 2017 roku. Przeanalizowali światło gwiazd czerwonej gwiazdy karłowatej przechodzącej przez atmosferę egzoplanety. Odkryli molekularną sygnaturę wody, a także wodoru i helu.
Wyniki te nie zostały jeszcze potwierdzone, ale jeśli i kiedy są, implikacje są intrygujące. Naukowcy uważają, że takie superziemie jak ta są najczęstszym typem planety w Drodze Mlecznej. A gwiazdy czerwonego karła, takie jak ta na orbitach K2-18b, są najczęstszym typem gwiazdy. Są też najfajniejsze i najdłużej żyjące, a jednocześnie są najmniejsze. Wskazuje to, że potencjalnie może być o wiele więcej egzoplanet podobnych do tego.
Kepler odkrył setki superziem, które są planetami o masach między Ziemią a Neptunem, a TESS NASA ma znaleźć setki innych. Według współautora tego nowego artykułu, dr Ingo Waldmanna, wróży to dobrze w poszukiwaniu potencjalnie nadających się do zamieszkania egzoplanet.
W komunikacie prasowym dr Waldmann powiedział: „Biorąc pod uwagę, że w ciągu kilku następnych dziesięcioleci spodziewane jest odkrycie tak wielu nowych superziemi, jest prawdopodobne, że jest to pierwsze odkrycie wielu potencjalnie nadających się do zamieszkania planet. Jest tak nie tylko dlatego, że superziemia, takie jak K2-18b, są najczęstszymi planetami w naszej Drodze Mlecznej, ale także dlatego, że czerwone karły - gwiazdy mniejsze od naszego Słońca - są najczęstszymi gwiazdami. ”
Planeta ma bardzo krótki rok. Przejście jednej orbity zajmuje tylko 33 dni. Naukowcy uważają, że K2-18b jest albo skalistą planetą, albo lodową. Jeśli jest lodowaty, w jego wnętrzu może znajdować się duża ilość wody. Ale to tylko wstępne wyniki.
„To badanie przyczynia się do zrozumienia światów zamieszkałych poza Układem Słonecznym i wyznacza nową erę w badaniach egzoplanet…”
DR. ANGELOS TSIARAS (CENTRUM UCL DLA DANYCH EXOCHEMISTRACYJNYCH, CSED)
Według autorów atmosfera może również zawierać azot i metan, dwie substancje chemiczne związane z życiem. Ale niestety nie byli w stanie ich wykryć. To będzie musiało poczekać na dalsze badania, które pozwolą im również oszacować zachmurzenie i procent wody w atmosferze.
K2-12b jest naprawdę blisko swojej gwiazdy, ale ponieważ czerwone karły nie są tak energetyczne jak nasze Słońce, egzoplaneta otrzymuje od Ziemi tyle samo energii, co Ziemia. Obliczenia astronomów pokazują, że jego temperatura jest podobna do temperatury na Ziemi: gdzieś w przedziale od około -72 Celsjusza do 47 Celsjusza (-99 stopni do 116 F.)
To ekscytujące wyniki, ale perspektywy życia na tej egzoplanecie nie są świetne. Chociaż sama planeta znajduje się w strefie zamieszkania gwiazdy, gwiazda, którą krąży, może nie być zbyt gościnna. Czerwone karły mogą emitować wiele rozbłysków, a cała ta energia może poważnie ograniczyć potencjał do życia.
Z drugiej strony fakt, że K2-12b ma w ogóle atmosferę, jest ekscytujący, zwłaszcza, że zawiera dużo wodoru. Atmosfera może chronić planetę przed promieniowaniem gwiazdy, tak jak Ziemia. Jeśli w atmosferze planety dominuje wodór, który jest bardzo lekki i łatwo rozprasza go promieniowanie gwiezdne, oznacza to, że pod pewnymi względami K2-12b może być chroniony, nawet jeśli krąży wokół czerwonego karła.
Rozmiar K2-12b i innych Super-Ziemi jest również czynnikiem sprzyjającym zamieszkaniu. „Woda może pozostać dość długo, ponieważ super-Ziemie mogą dłużej utrzymywać swoją atmosferę, ponieważ mają większą grawitację”, powiedziała Giovanna Tinetti, fizyk, która jest współautorką gazety.
„To badanie przyczynia się do zrozumienia światów zamieszkałych poza Układem Słonecznym i wyznacza nową erę w badaniach egzoplanet, które są kluczowe dla ostatecznego umieszczenia Ziemi, naszego jedynego domu, w lepszym obrazie Kosmosu” - powiedział dr Tsiaras.
To odkrycie wymaga dalszych obserwacji w celu potwierdzenia. Potrzebujemy także lepszych teleskopów, aby bardziej szczegółowo zbadać jego atmosferę oraz atmosferę innych egzoplanet. Dwa teleskopy na horyzoncie poradzą sobie z tym zadaniem. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba będzie miał potężne możliwości badania atmosfery egzoplanet, co jest naprawdę kolejnym krokiem w zrozumieniu wszystkich egzoplanet znalezionych przez Keplera, i które znajdzie TESS.
Misja ARA ESA (badanie atmosfery w podczerwieni na dużą odległość) rozpocznie się w 2028 r. I będzie szczegółowo badać atmosferę około 1000 egzoplanet. ARIEL wraz z JWST pozwolą nam lepiej zrozumieć K2-12b i podobne egzoplanety.
Profesor Giovanna Tinetti (UCL CSED), współautorka i główny badacz ARIEL, powiedziała: „Nasze odkrycie czyni K2-18b jednym z najciekawszych celów przyszłych badań. Wykryto ponad 4000 egzoplanet, ale niewiele wiemy o ich składzie i naturze. Obserwując dużą próbkę planet, mamy nadzieję odkryć tajemnice dotyczące ich chemii, formacji i ewolucji. ”
„Zrozumienie, jak ewoluuje siedlisko w atmosferze bogatej w wodór, będzie bardzo intensywnym przedmiotem badań w ciągu następnych 10 lat”, powiedział Waldmann.
Więcej:
- Artykuł badawczy: Para wodna w atmosferze ośmio-masowej planety K2-18b w strefie zamieszkałej w strefie mieszkalnej
- Komunikat prasowy NASA: Hubble NASA po raz pierwszy znajduje parę wodną na egzoplanecie strefy mieszkalnej
- Komunikat prasowy Hubble'a: Hubble po raz pierwszy odnajduje parę wodną na egzoplanecie strefy zamieszkania
