V roku 2015 astronómovia objavili zaujímavú extrasolárnu planétu umiestnenú v hviezdnom systéme asi 39 svetelných rokov od Zeme. Napriek obežnej dráhe veľmi blízko svojej materskej hviezde sa táto planéta podobná Venuši - známa ako GJ 1138b - javila stále dosť chladná, aby mala atmosféru. Stručne povedané, nasledovala debata o tom, akú atmosféru môže mať, či už ide o „suchú Venuši“ alebo „mokrú Venuši“.
A teraz, vďaka úsiliu medzinárodného tímu vedcov, existencia atmosféry bola potvrdená okolo GJ 1138b. Okrem urovnania debaty o povahe tejto planéty je to tiež prvýkrát, čo sa zistila atmosféra okolo nízkohmotnej super-Zeme. Navyše, GJ 1138b je teraz najvzdialenejšou planétou podobnou Zemi, o ktorej je známe, že má atmosféru.
Výskumný tím, ktorého viedli John Southworth (z Keele University) a Luigi Mancini (z Rímskej univerzity v Tor Vergata), zahŕňal členov Inštitútu Maxa Plancka pre astronómiu (MPIA), Národného ústavu pre astrofyziku (INAF), University of Cambridge a Štokholmská univerzita. Ich štúdia s názvom „Detekcia atmosféry masového exoplanetu Zeme 1,6 GJ 1132b“ sa nedávno objavila v The Astrofyzical Journal.
Použitím snímača GROND na 2,2m ďalekohľade ESO / MPG v observatóriu La Silla tím monitoroval GJ 1132b v rôznych vlnových dĺžkach, keď prechádzal pred svojou materskou hviezdou. Vzhľadom na orbitálne obdobie planéty (1,6 dňa) sa tieto prechody uskutočňujú pomerne často, čo predstavovalo množstvo príležitostí na jej zobrazenie pred hviezdou. Sledovali tak mierny pokles jasu hviezdy.
Ako Dr. Southworth vysvetlil vesmíru e-mailom, tieto pozorovania potvrdili existenciu atmosféry:
„Urobili sme to, aby sme zmerali množstvo stmievania v 7 rôznych vlnových dĺžkach v optickom a infračervenom svetle. Na jednej z týchto vlnových dĺžok (IR) sa planéta zdala byť trochu väčšia. To naznačuje, že planéta má okolo seba veľkú atmosféru, ktorá umožňuje priechod väčšiny hviezdneho svetla, ale na jednej vlnovej dĺžke je nepriehľadná. “
Členovia tímu z University of Cambridge a MPIA potom vykonali simulácie, aby zistili, aké by mohlo byť zloženie tejto atmosféry. Nakoniec dospeli k záveru, že s najväčšou pravdepodobnosťou má hustú atmosféru bohatú na vodu a / alebo metán - čo je v rozpore s nedávnymi teóriami, že planéta mala tenkú a jemnú atmosféru (t. J. „Suchá Venuša“).
Bolo to tiež prvýkrát, čo sa atmosféra potvrdila okolo planéty, ktorá nie je výrazne väčšia čo do veľkosti a hmotnosti na Zemi. V minulosti astronómovia zachytili atmosféru okolo mnohých ďalších exoplanet. Ale v týchto prípadoch boli planéty buď plynové giganty alebo planéty, ktoré boli mnohokrát väčšie ako veľkosť a hmotnosť Zeme (aka. „Super-Earths“). GJ 1132b je však 1,6-krát väčší ako Zem a meria polomery 1,4 Zeme.
Tieto zistenia sú navyše významným krokom v hľadaní života mimo našej slnečnej sústavy. V súčasnosti sa astronómovia snažia určiť chemické zloženie atmosféry planéty, aby určili, či by mohlo byť obývateľné. Tam, kde existuje správna kombinácia chemických nerovnováh, sa prítomnosť živých organizmov považuje za možnú príčinu.
Tým, že sme schopní určiť, že planéta na spodnom konci zemskej stupnice má atmosféru, sme o krok bližšie k tomu, aby sme mohli určiť obývateľnosť exoplanet. Detekcia planéty s atmosférou okolo hviezdy typu M (červeného trpaslíka) je tiež dobrá správa sama osebe. Nízkohmotné červené trpasličie hviezdy sú najbežnejšou hviezdou v galaxii a nedávne zistenia naznačujú, že by mohli byť naším najlepším záberom na nájdenie obývateľných svetov.
Okrem zistenia niekoľkých pozemských planét okolo červených trpaslíkov v posledných rokoch - vrátane siedmich okolo jednej hviezdy (TRAPPIST-1) - existuje aj výskum, ktorý naznačuje, že tieto hviezdy sú schopné hostiť veľké množstvo planét. Zároveň vznikli obavy, či sú červení trpaslíci príliš variabilní a nestabilní na podporu obývateľných svetov.
Ako Southworth vysvetlil, pozorovanie atmosféry okolo planéty, ktorá tesne obieha červeného trpaslíka, by mohlo pomôcť posilniť prípad obývateľnosti červeného trpaslíka:
„Jedným z veľkých problémov bolo, že hviezdy s veľmi nízkou hmotnosťou majú typicky silné magnetické pole, a tak vyhodia veľa röntgenového a ultrafialového svetla. Tieto vysokoenergetické fotóny majú tendenciu ničiť molekuly v atmosfére a môžu ich tiež úplne odpariť. Skutočnosť, že sme zachytili atmosféru okolo GJ 1132b, znamená, že tento druh planéty je skutočne schopný udržať atmosféru milióny rokov, aj keď bol bombardovaný vysokoenergetickými fotónmi z ich hostiteľských hviezd.
V budúcnosti sa očakáva, že GJ 1132b bude vysoko prioritným cieľom pre štúdium s Hubbleovým vesmírnym teleskopom, veľmi veľkým ďalekohľadom (VLT) na observatóriu Paranal v Čile a ďalekohľadmi novej generácie, ako je napríklad vesmírny teleskop James Webb (naplánované) na spustenie v roku 2018). Už sa robia pozorovania a výsledky sa netrpezlivo očakávajú.
Som si istý, že nie som jediný, kto by chcel počuť, čo objavia astronómovia, keď sa zameriavajú na tento blízky hviezdny systém a svet podobný Venuši! Medzitým nezabudnite vyskúšať toto video o GJ 1132b, so súhlasom správ MIT:
