Denne uken kunngjorde forskere at James Webb-romteleskopet, som blant sine mange talenter kan analysere atmosfæren til eksoplaneter, bare bekreftet tilstedeværelsen av karbondioksid på en verden som kretser rundt en sol rundt 700 lysår unna. Det er den første observasjonen av CO2 i en planetarisk atmosfære utenfor vårt solsystem.
Men denne oppdagelsen, gjort om en verden veldig ulik vår egen, er bare den første smaken av hva Webbs instrumenter snart kan avsløre. Astronomer er ivrige etter å trene teleskopet på planeter som Jorden, hvor flytende vann, en avgjørende ingrediens for livet slik vi kjenner det, er rikelig. I de kommende månedene og årene vil de utvilsomt få sjansen sin.
Det er en rekke lovende jordlignende planeter Webb kan studere i nær fremtid, men i en artikkel publisert nylig i The Astronomical Journal, hevder forskere fra University of Montreal at de har oppdaget en av de beste slike kandidatene ennå.
Planeten, som går i bane rundt en stjerne i det binære systemet TOI-1452, er 100 lysår unna. Den er omtrent 70 % større enn Jorden – en type eksoplanet kalt a superjord-og baner i en region kaller forskerne beboelig sone hvor flytende vann er mulig. Mer fristende er imidlertid det faktum at planetens tetthet antyder tilstedeværelsen av et globalt hav.
Vannland
Hint til TOI-1452 b dukket først opp i data samlet inn av TESS-romteleskopet. Teamet bekreftet ytterligere planetens eksistens og festet nøkkelattributter med bakkebaserte observasjoner. Ved å måle hvor mye en kretsende planet får foreldrestjernen til å vingle, kan forskere estimere massen, mens analyse av hvor mye lys den blokkerer når den beveger seg mellom stjernen og jorden, gir estimater av størrelsen.
TOI-1452 bs sol er en rød dvergstjerne som er mindre og svakere enn solen. Så mens planeten er i en tett bane i forhold til Jorden – fullfører en krets rundt solen hver 11. dag – mottar den omtrent samme mengde solstråling som Venus. Det setter den midt i stjernens beboelige sone. Sammen med dens overraskende lave tetthet er en ledende teori at TOI-1452 b er en vannverden.
En modell i studien anslo at vann kunne utgjøre 30 prosent av planetens masse. Til sammenligning dekker vann 70 prosent av jordens overflate, men utgjør bare 1 prosent av massen. Så hvis modellen viser seg nøyaktig, kan hele overflaten til TOI-1452 b være dekket av et globalt hav langt dypere enn noe annet på jorden.
"TOI-1452 b er en av de beste kandidatene for en havplanet som vi har funnet til dags dato," sa Charles Cadieux, en astronom ved University of Montreal og den nye artikkelens hovedforfatter. "Dens radius og masse antyder en mye lavere tetthet enn hva man ville forvente for en planet som i utgangspunktet består av metall og stein, som Jorden."
Stikkordet er kandidat. Dataene gir mye rom for usikkerhet om planeten faktisk er en havplanet. Oppgaven utforsker også scenarier der planeten er en steinete uten atmosfære eller steinete med en utvidet atmosfære av lette gasser som hydrogen og helium. Den eneste måten å vite sikkert på er å ta en titt.
Den neste blå marmoren
Når lys skinner gjennom eksoplanetatmosfærer, absorberer de forskjellige kjemiske komponentene signaturbølgelengder. Det resulterende spekteret er som et fingeravtrykk av atmosfærens kjemiske sammensetning, hullene som kunngjør tilstedeværelsen av forskjellige elementer som hydrogen og helium eller molekyler som vanndamp. Til nå har imidlertid vår evne til å analysere eksoplanetatmosfærer, spesielt de rundt mindre planeter, vært begrenset.
Men med Webb har menneskeheten et par nye briller mer enn opp til jobben. I tillegg til TOI-1452 bs fysiske egenskaper, er planeten også relativt nær Jorden, og dens posisjon på himmelen er tilgjengelig for observasjon året rundt. Forskerne sier at de håper å bestille tid på teleskopet snart for å bekrefte eller avvise hypotesen deres.
Hvorvidt denne spesielle planeten panorerer ut er litt ved siden av poenget. Det som er mer spennende er vår nye evne til å kikke inn i atmosfæren til en liste over lovende planeter lysår unna. Det er fullt mulig at forskere snart vil lokalisere og bekrefte en havverden som går i bane rundt en annen stjerne: Den første blå marmoren utenfor vårt solsystem.
Derfra kan vi finne mange flere klinkekuler, og selv om Webb ikke eksplisitt ble designet for å oppdage biosignaturer – de kjemiske fingeravtrykkene til selve livet –kommende teleskoper vil være. Disse inkluderer det bakkebaserte Giant Magellan Telescope, Thirty Meter Telescope og European Extremely Large Telescope.
Etter hvert som vår rolleodex av bekreftede havverdener vokser, vokser også listen vår over lovende mål for disse fremtidige teleskopene å trene sine sikter på, og i det som utvilsomt ville være en verdensrystende oppdagelse, kan vi endelig spionere de første signaturene til livet i ensomt tomrom.
Bilde Credit: Benoit Gougeon, University of Montreal
