W tym tygodniu naukowcy ogłosili, że Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który wśród swoich wielu talentów potrafi analizować atmosfery egzoplanet, właśnie potwierdził obecność dwutlenku węgla na świecie krążącym wokół Słońca w odległości około 700 lat świetlnych. To pierwsza obserwacja CO2 w atmosferze planety poza naszym Układem Słonecznym.
Ale to odkrycie, dokonane na temat świata bardzo niepodobnego do naszego, jest tylko pierwszym przedsmakiem tego, co wkrótce mogą ujawnić instrumenty Webba. Astronomowie chętnie trenują teleskop na planetach takich jak Ziemia, gdzie występuje obfita woda w stanie ciekłym, kluczowy składnik życia, jakie znamy. W nadchodzących miesiącach i latach bez wątpienia dostaną swoją szansę.
Istnieje wiele obiecujących planet podobnych do Ziemi, które Webb mógłby zbadać w najbliższej przyszłości, ale w artykule opublikowanym niedawno w The Astronomical Journal, naukowcy z Uniwersytetu w Montrealu twierdzą, że odkryli jednego z najlepszych takich kandydatów do tej pory.
Planeta krążąca wokół gwiazdy w układzie podwójnym TOI-1452 znajduje się 100 lat świetlnych od nas. Jest o około 70% większa niż Ziemia – rodzaj egzoplanety zwanej a super-Ziemia—i orbity w regionie, który naukowcy nazywają strefa mieszkalna tam, gdzie możliwa jest woda w stanie ciekłym. Jeszcze bardziej kuszące jest jednak to, że gęstość planety wskazuje na obecność globalnego oceanu.
Wodny Świat
Wskazówki dotyczące TOI-1452 b pojawiły się po raz pierwszy w danych zebranych przez teleskop kosmiczny TESS. Zespół dodatkowo potwierdził istnienie planety i określił kluczowe atrybuty dzięki obserwacjom naziemnym. Mierząc, jak bardzo krążąca wokół planeta chwieje się jej gwiazda macierzysta, naukowcy mogą oszacować jej masę, podczas gdy analiza, ile światła blokuje, gdy porusza się między swoją gwiazdą a Ziemią, pozwala oszacować jej rozmiar.
Słońce TOI-1452 b to czerwony karzeł, który jest mniejszy i ciemniejszy od Słońca. Tak więc, podczas gdy planeta znajduje się na ciasnej orbicie względem Ziemi – okrążając Słońce co 11 dni – otrzymuje mniej więcej taką samą ilość promieniowania słonecznego jak Wenus. To stawia go w samym środku strefy mieszkalnej swojej gwiazdy. Biorąc pod uwagę jego zaskakująco niską gęstość, wiodącą teorią jest to, że TOI-1452 b jest światem wodnym.
Jeden model w badaniu oszacował, że woda może uzupełnić 30 procent masy planety. Dla porównania woda pokrywa 70 procent powierzchni Ziemi, ale stanowi tylko 1 procent jej masy. Więc jeśli model okaże się dokładny, cała powierzchnia TOI-1452 b może być pokryta globalnym oceanem znacznie głębszym niż jakikolwiek inny na Ziemi.
„TOI-1452 b jest jednym z najlepszych kandydatów na planetę oceaniczną, jaką do tej pory znaleźliśmy” powiedział Charles Cadieux, astronom z Uniwersytetu w Montrealu i główny autor nowego artykułu. „Jego promień i masa sugerują znacznie niższą gęstość niż można by się spodziewać po planecie, która zasadniczo składa się z metalu i skał, jak Ziemia”.
Kluczowym słowem jest kandydat. Dane pozostawiają wiele miejsca na niepewność, czy planeta jest rzeczywiście planetą oceaniczną. Artykuł analizuje również scenariusze, w których planeta jest skalista bez atmosfery lub skalista z rozszerzoną atmosferą lekkich gazów, takich jak wodór i hel. Jedynym sposobem, aby wiedzieć na pewno, jest przyjrzenie się.
Następny niebieski marmur
Gdy światło przechodzi przez atmosfery egzoplanet, różne składniki chemiczne pochłaniają charakterystyczne długości fal. Powstałe widmo jest jak odcisk palca składu chemicznego atmosfery, luki informujące o obecności różnych pierwiastków, takich jak wodór i hel lub molekuły, takie jak para wodna. Do tej pory jednak nasza zdolność do bezpośredniego analizowania atmosfer egzoplanet, zwłaszcza wokół mniejszych planet, była ograniczona.
Ale dzięki Webbowi ludzkość ma nową parę okularów bardziej niż do pracy. Oprócz fizycznych atrybutów TOI-1452 b, planeta jest również stosunkowo blisko Ziemi, a jej pozycja na niebie jest dostępna do obserwacji przez cały rok. Naukowcy twierdzą, że mają nadzieję, że wkrótce zarezerwują czas na teleskopie, aby bezpośrednio potwierdzić lub odrzucić ich hipotezę.
To, czy ta konkretna planeta się rozwinie, jest nieco nieistotne. Jeszcze bardziej ekscytująca jest nasza nowa zdolność zaglądania w atmosferę listy obiecujących planet odległych o lata świetlne. Jest całkiem możliwe, że naukowcy wkrótce zlokalizują i potwierdzą świat oceaniczny krążący wokół innej gwiazdy: pierwszy niebieski marmur poza naszym Układem Słonecznym.
Stamtąd możemy znaleźć znacznie więcej kulek i chociaż Webb nie został wyraźnie zaprojektowany do wykrywania biosygnatur — chemicznych odcisków palców samego życia —nadchodzące teleskopy będą. Należą do nich naziemny Wielki Teleskop Magellana, Teleskop Trzydziestometrowy oraz Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski.
W miarę jak rośnie nasz zbiór potwierdzonych światów oceanicznych, rośnie też nasza lista obiecujących celów, na których przyszłe teleskopy będą szkolić ich celowniki. samotna pustka.
Kredytowych Image: Benoit Gougeon, Uniwersytet Montrealski
