I denne uge annoncerede videnskabsmænd, at James Webb Space Telescope, som blandt sine mange talenter kan analysere atmosfæren på exoplaneter, netop bekræftede tilstedeværelsen af kuldioxid på en verden, der kredser omkring en sol omkring 700 lysår væk. Det er den første observation af CO2 i en planetarisk atmosfære uden for vores solsystem.
Men denne opdagelse, der er gjort om en verden, der er meget ulig vores egen, er blot den første forsmag på, hvad Webbs instrumenter snart kan afsløre. Astronomer er ivrige efter at træne teleskopet på planeter som Jorden, hvor flydende vand, en afgørende ingrediens for liv, som vi kender det, er rigeligt. I de kommende måneder og år vil de uden tvivl få deres chance.
Der er en række lovende jordlignende planeter, som Webb kunne studere i den nærmeste fremtid, men i et blad udgivet for nylig i Den Astronomiske Journal, hævder forskere fra University of Montreal, at de har opdaget en af de bedste sådanne kandidater endnu.
Planeten, der kredser om en stjerne i det binære system TOI-1452, er 100 lysår væk. Den er omkring 70 % større end Jorden - en type exoplanet kaldet a super-jord-og baner i en region kalder forskerne beboelig zone hvor flydende vand er muligt. Endnu mere fristende er det faktum, at planetens tæthed antyder tilstedeværelsen af et globalt hav.
Vand verden
Hints af TOI-1452 b dukkede først op i data indsamlet af TESS-rumteleskopet. Holdet bekræftede yderligere planetens eksistens og fastlagde nøgleattributter med jordbaserede observationer. Ved at måle, hvor meget en planet i kredsløb får sin moderstjerne til at slingre, kan forskere estimere dens masse, mens analyse af, hvor meget lys den blokerer, når den bevæger sig mellem sin stjerne og Jorden, giver skøn over dens størrelse.
TOI-1452 b's sol er en rød dværgstjerne, der er mindre og svagere end solen. Så mens planeten er i en stram bane i forhold til Jorden - fuldfører et kredsløb omkring sin sol hver 11. dag - modtager den omtrent samme mængde solstråling som Venus. Det sætter den i midten af sin stjernes beboelige zone. Sammenholdt med dens overraskende lave tæthed er en førende teori, at TOI-1452 b er en vandverden.
En model i undersøgelsen vurderede, at vand kunne udgøre 30 procent af planetens masse. Til sammenligning dækker vand 70 procent af Jordens overflade, men er kun 1 procent af dens masse. Så hvis modellen viser sig nøjagtig, kan hele TOI-1452 b's overflade være dækket af et globalt hav langt dybere end noget andet på Jorden.
"TOI-1452 b er en af de bedste kandidater til en havplanet, som vi har fundet til dato," sagde Charles Cadieux, en astronom ved University of Montreal og det nye papirs hovedforfatter. "Dens radius og masse tyder på en meget lavere tæthed end hvad man ville forvente for en planet, der grundlæggende består af metal og sten, som Jorden."
Nøgleordet er kandidat. Dataene efterlader masser af plads til usikkerhed om, hvorvidt planeten faktisk er en havplanet. Papiret udforsker også scenarier, hvor planeten er en stenet uden atmosfære eller stenet med en udvidet atmosfære af lette gasser som brint og helium. Den eneste måde at vide det med sikkerhed er at tage et kig.
Den næste blå marmor
Når lys skinner gennem exoplanetatmosfærer, absorberer de forskellige kemiske bestanddele signaturbølgelængder. Det resulterende spektrum er som et fingeraftryk af atmosfærens kemiske sammensætning, hvor hullerne annoncerer tilstedeværelsen af forskellige elementer som brint og helium eller molekyler som vanddamp. Indtil nu har vores evne til direkte at analysere exoplanetatmosfærer, især dem omkring mindre planeter, imidlertid været begrænset.
Men med Webb har menneskeheden et par nye briller mere end klar til jobbet. Udover TOI-1452 b's fysiske egenskaber er planeten også relativt tæt på Jorden, og dens position på himlen er tilgængelig for observation året rundt. Forskerne siger, at de håber at kunne booke tid på teleskopet snart for direkte at bekræfte eller afvise deres hypotese.
Hvorvidt denne særlige planet panorerer ud er noget ved siden af. Hvad der er mere spændende er vores nye evne til at kigge ind i atmosfæren på en liste over lovende planeter lysår væk. Det er fuldt ud muligt, at forskere snart vil lokalisere og bekræfte en havverden, der kredser om en anden stjerne: Den første blå marmor hinsides vores solsystem.
Derfra kan vi finde mange flere kugler, og selvom Webb ikke var eksplicit designet til at opdage biosignaturer – selve livets kemiske fingeraftryk –kommende teleskoper bliver. Disse omfatter det jordbaserede Giant Magellan Telescope, Thirty Meter Telescope og European Extremely Large Telescope.
Efterhånden som vores rolodex af bekræftede havverdener vokser, vokser også vores liste over lovende mål for disse fremtidige teleskoper at træne deres sigte på, og i hvad der utvivlsomt ville være en verdensrystende opdagelse, kan vi endelig spionere de første signaturer af liv i ensomt tomrum.
Billede Credit: Benoit Gougeon, University of Montreal
