W sierpniu 2016 r. Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) ogłosiło odkrycie ziemskiej (tj. Skalistej) planety pozasłonecznej krążącej w strefie zamieszkiwanej pobliskiego układu gwiezdnego Proxima Centauri, w odległości zaledwie 4,25 lat świetlnych. Oczywiście wiadomość o tym spotkała się z ogromnym podekscytowaniem. Po sześciu miesiącach ogłoszono układ siedmiu planet krążący wokół pobliskiej gwiazdy TRAPPIST-1.
Zapnij pasy, bo ESO właśnie ogłosiła, że w naszej gwiezdnej dzielnicy jest inna potencjalnie nadająca się do zamieszkania planeta! Podobnie jak Proxima b, ta egzoplaneta - znana jako Ross 128b - znajduje się stosunkowo blisko naszego Układu Słonecznego (10,8 lat świetlnych stąd) i uważa się, że ma charakter umiarkowany. Ale na dodatek ta skalista planeta ma tę dodatkową zaletę, że krąży wokół cichej gwiazdy czerwonego karła, co zwiększa prawdopodobieństwo jej zamieszkania.
Artykuł zatytułowany „Umiarkowana egzo-Ziemia wokół cichego karła M o długości 3,4 parseków” został niedawno wydany przez ESO. Zespół odkrywców kierowany był przez Xaviera Bonfilsa z Uniwersytetu w Grenoble Alpes, w skład którego wchodzili członkowie Obserwatorium Genewskiego, Krajowej Rady Badań Naukowych i Technicznych (CONICET), Uniwersytet w Buenos Aires, Uniwersytet w Lagunie, Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) i University of Porto.
Odkrycia dokonano za pomocą wyszukiwarki planetarnej (HARPS) o wysokiej dokładności prędkości radialnej ESO, zlokalizowanej w Obserwatorium La Silla w Chile. Obserwatorium to opiera się na pomiarach przesunięcia dopplerowskiego gwiazdy w celu ustalenia, czy porusza się tam iz powrotem, co oznacza, że ma układ planet. Korzystając z danych HARPS, zespół ustalił, że skalista planeta okrąża Ross 128 (gwiazdę czerwonego karła typu M) w odległości około 0,05 AU z okresem 9,9 dnia.
Pomimo bliskości swojej gwiazdy macierzystej, Ross 128b otrzymuje jedynie 1,38 razy więcej promieniowania niż Ziemia. Wynika to z chłodnej i słabej natury czerwonych karłów, takich jak Ross 128, których temperatura powierzchni jest o połowę niższa niż w naszym Słońcu. Na podstawie tego zespół odkrywców oszacował, że temperatura równowagi Rossa 128b jest prawdopodobnie gdzieś w przedziale od -60 do 20 ° C - tj. Zbliżona do tego, czego doświadczamy tutaj na Ziemi.
Jak Nicola Astudillo-Defru z Obserwatorium w Genewie - i współautorka dokumentu odkrywczego - wskazała w komunikacie prasowym ESO:
“To odkrycie opiera się na ponad dekadzie intensywnego monitorowania HARPS wraz z najnowocześniejszymi technikami redukcji i analizy danych. Tylko HARPS wykazał się taką precyzją i pozostaje najlepszym łowcą planet w swoim rodzaju, 15 lat po rozpoczęciu działalności. ”
Ale najbardziej zachęcający jest fakt, że Ross 128 jest „najcichszą” pobliską gwiazdą, która jest także domem dla egzoplanety. W porównaniu z innymi klasami gwiazd, czerwone karły typu M mają szczególnie niską masę, są ciemniejsze i chłodniejsze. Są również najczęstszym rodzajem gwiazd we Wszechświecie, stanowiąc 70% gwiazd w galaktykach spiralnych i ponad 90% wszystkich gwiazd w galaktykach eliptycznych.
Niestety są one również zmienne i niestabilne w porównaniu z innymi klasami gwiazd, co oznacza, że doświadczają regularnych rozbłysków. Oznacza to, że wszystkie planety, które je okrążą, będą okresowo poddawane śmiertelnemu promieniowaniu ultrafioletowemu i rentgenowskiemu. Dla porównania, Ross 128 jest znacznie cichszy, co oznacza, że mniej doświadcza działania rozbłysku, a planety krążące wokół niego są z czasem narażone na mniejsze promieniowanie.
Oznacza to, że w porównaniu do Proxima b lub planet znajdujących się w strefie zamieszkiwanej przez TRAPPIST-1, Ross 128b ma większe szanse na zachowanie atmosfery i podtrzymanie życia. Dla tych, którzy są zaangażowani w poszukiwania egzoplanet wokół gwiazd typu M - lub są zdania, że czerwone karły są najlepszym wyborem do znalezienia światów mieszkalnych - to ostatnie odkrycie wydaje się potwierdzać, że szukają właściwych miejsc!
Jak wspomniano, czerwone karły są najbardziej powszechne we wszechświecie, aw ostatnich latach znaleziono wiele skalistych planet (czasami nawet układ wieloplanetowy) krążących wokół tych gwiazd. W połączeniu z ich naturalną długowiecznością - która może pozostać w głównej fazie sekwencji nawet przez 10 trylionów lat - gwiazdy czerwonych karłów stały się, jak wiadomo, popularnym celem dla łowców egzoplanet.
W rzeczywistości główny autor Xavier Bonfils nazwał swój program HARPS „Skrótem do szczęścia” z tego właśnie powodu. Jak wskazał on i jego koledzy, łatwiej jest wykryć małe chłodne planety Ziemi wokół mniejszych, ciemniejszych gwiazd typu M, niż wokół gwiazd bardziej podobnych do Słońca.
Jednak wielu członków społeczności naukowej sceptycznie podchodzi do prawdopodobieństwa, że każda z tych planet może nadawać się do zamieszkania (ponownie, ze względu na ich zmienny charakter). Ale to ostatnie odkrycie, wraz z ostatnimi badaniami wskazującymi, w jaki sposób zablokowane pływowo planety, które krążą wokół gwiazd czerwonego karła, mogłyby utrzymać się w ich atmosferze, jest kolejnym możliwym wskazaniem, że te obawy mogą być nie do zniesienia.
Będąc w odległości około 11 lat świetlnych od Ziemi, Ross 128b jest obecnie drugą najbliższą egzoplanetą naszego Słońca. Jednak sam Ross 128 powoli zbliża się do nas i stanie się naszym najbliższym gwiezdnym sąsiadem za około 79 000 lat. W tym momencie Ross 128b zastąpi Proximę b i stanie się najbliższą egzoplanetą na Ziemi!
Ale oczywiście wiele pozostaje do odkrycia w tej najnowszej egzoplanecie. Chociaż zespół odkrywców uważa Ross 128b za planetę umiarkowaną na podstawie swojej orbity, pozostaje niepewny, czy leży w obrębie, poza, czy na skraju strefy zamieszkania gwiazdy. Jednak dalsze badania powinny rzucić więcej światła na ten i inne pytania dotyczące tego potencjalnie zamieszkałego świata.
Astronomowie przewidują również, że w nadchodzących latach odkryje się więcej egzoplanet temperaturowych oraz że przyszłe badania będą w stanie ustalić znacznie więcej na temat ich atmosfery, składu i składu chemicznego. Instrumenty takie jak James Webb Space Telescope (JWST) i ESO's Extremely Large Telescope (ELT) powinny odgrywać znaczącą rolę.
Te i inne instrumenty pomogą nie tylko zwiększyć liczbę kandydatów na egzoplanetę, ale będą również wykorzystywane do polowania na biosignatury w atmosferach planety (tj. Tlen, azot, para wodna itp.). Jak stwierdził Bonfils:
“Nowe obiekty w ESO odegrają najpierw kluczową rolę w tworzeniu spisu planet o masie Ziemi, które można scharakteryzować. W szczególności NIRPS, podczerwone ramię HARPS, zwiększy naszą skuteczność w obserwacji czerwonych karłów, które emitują większość swojego promieniowania w podczerwieni. A potem ELT umożliwi obserwację i scharakteryzowanie dużej części tych planet. ”
W tym momencie proces odkrywania egzoplanet wykracza poza wykrywanie i wchodzi w proces charakteryzacji i szczegółowych badań. Mimo to fajnie, że wciąż dokonujemy przełomowych odkryć w dziedzinie wykrywania. W nadchodzących latach możemy przejść od szukania Ziemi 2.0 do punktu, w którym aktywnie studiujemy kilka na raz!
