Wśród 5700 potwierdzonych egzoplanety astronomowie odkryli poza Układem Słonecznym, rozważa się te lodowe światy I wodne światyale co ze światem parowym?
Cóż, zrobili to. Naukowcy korzystający z Kosmiczny Teleskop Jamesa Webbaspółka partnerska NASA oraz jej europejskie i kanadyjskie odpowiedniki rzeczywiście odkryły planetę przypominającą saunę, około 100 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Ryb. Niektórzy nazywają to pierwszym bezpośrednim dowodem na planetę pokrytą wilgotnym upałem.
Jak wynika z nowych badań, ta wilgotna obca planeta, GJ 9827 d, jest około dwukrotnie większa od Ziemi i ma atmosferę składającą się prawie wyłącznie z pary wodnej. Do tej pory istnienie takich światów było jedynie teoretyczne przestrzeń.
„To był bardzo surrealistyczny moment” – powiedziała Eshan Raul, która brała udział w badaniach podczas studiów licencjackich na Uniwersytecie Michigan, w oświadczenie. „Szukaliśmy konkretnie wodnych światów, ponieważ wysunięto hipotezę, że mogą one istnieć. Jeśli są prawdziwe, naprawdę zaczynamy się zastanawiać, co jeszcze mogłoby tam być”.
Naukowcy nie odkryli skalistej egzoplanety z powietrzem. Ale teraz mają plan.
Europa (po lewej) i Enceladus to dwa księżyce w mroźnym zewnętrznym Układzie Słonecznym, co do którego istnieje podejrzenie, że pod lodowymi skorupami znajdują się oceany.
Źródło: NASA
Uważa się, że taki świat parowy charakteryzuje się gęstym, bogatym w wodę powietrzem, a jego powierzchnia jest pozbawiona lodu i płynącej wody. Tak właśnie naukowcy wyobrażają sobie lodowe księżyce Jowisza Europy I Ganimedesbyłoby tak, jakby krążyły w pobliżu słoneczny zamiast bardziej odległych zakątków Układu Słonecznego.
GJ 9827 d, skalista super-Ziemiaznajduje się tak blisko swojej gwiazdy macierzystej, że jej szacowana temperatura powierzchni wynosi 660 stopni Fahrenheita. Dla porównania średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi 59 stopni Fahrenheita. Ze względu na ekstremalne ciepło egzoplanety jej atmosfera jest prawdopodobnie mieszanką gazu, bez chmur i wyraźnych warstw.
Zmienna prędkość światła
Naukowcy odkryli oznaki bogatych w wodór atmosfer otaczających wiele światów, ale wszystkie one istniały gazowe olbrzymytak jak Jupiter. Poszukiwanie bardziej ziemskiego świata otoczonego ochronną atmosferą cięższych pierwiastków umknęło astronomom, chociaż Webb pomógł naukowcom znaleźć rozsądne założenia, takie jak 55 Cancri e, GJ 486 urI LHS 1140 b.
To pierwszy potwierdzony przypadek atmosfery egzoplanety, w której wodór nie jest dominującym składnikiem, powiedziała Caroline Piaulet-Ghorayeb, doktorantka na Uniwersytecie w Montrealu. Nowy papierkierowany przez Piaulet-Ghorayeb, został opublikowany w Listy do dzienników astrofizycznych w zeszłym tygodniu.
Odkąd Webb otworzył działalność gospodarczą, badacze często stosowali technikę zwaną spektroskopia transmisyjna do badania egzoplanet. Kiedy te światy krzyżują się przed gwiazdą macierzystą, światło gwiazd zostaje przefiltrowane przez ich atmosfery. Cząsteczki w atmosferze pochłaniają światło o określonych długościach fal, czyli kolorach, dlatego dzieląc światło na podstawowe części — jak tęczę — astronomowie mogą wykryć, jakich segmentów światła brakuje, aby rozpoznać molekularny skład atmosfery.
Naukowcy wykorzystali nowe dane Webba w połączeniu z obserwacjami za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a przeprowadzonymi na początku tego roku, aby potwierdzić skład pary. Częstym problemem związanym z takimi badaniami jest potencjalna zmienność sygnałów aktywność gwiazd — jak plamy, które mogą tworzyć się na słońcu. Po dokładnej analizie zespoły były w stanie wykluczyć możliwość błędnych danych na skutek skażenia gwiazdowego.
Naukowcy wykorzystają Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba do kontynuowania badań GJ 9827 d, pierwszego potwierdzonego „świata parowego”.
Źródło: ilustracja NASA GSFC / CIL / Adriana Manrique Gutierrez
Chociaż na tej planecie nie nadawałoby się do zamieszkania większość form życia znanych ludziom na Ziemi, sukces odkrycia ziemskiego świata z atmosferą wypełnioną wodą oznacza, że naukowcy są coraz bliżej odkrycia umiarkowanych, gościnnych światów.
Naukowcy Webba wkrótce rozpoczną a masowe badania skalistych światów poza Układem Słonecznym, szczególnie w poszukiwaniu planet krążących w pobliżu czerwonych karłów – najliczniejszego typu gwiazd w Drodze Mlecznej – które mogą zawierać powietrze. Program, o którym po raz pierwszy poinformował Mashable, został już wybrany pierwsze dwie z kilkunastu planet docelowych studiować.
„Teraz w końcu odkrywamy, z czego w rzeczywistości składają się te tajemnicze światy o rozmiarach od Ziemi do Neptuna, dla których nie mamy przykładu w naszym Układzie Słonecznym” – powiedział w oświadczeniu współautor Ryan MacDonald. „To kluczowy krok w kierunku wykrywania atmosfer na egzoplanetach nadających się do zamieszkania w nadchodzących latach”.
