Znaleziono: Pierwsza „super-Ziemia” z wodą na niebie

Znaleziono: Pierwsza „super-Ziemia” z wodą na niebie

W przyćmionym, czerwonym świetle obcego słońca naukowcy odkryli pierwszy dowód na obecność wody w atmosferze planety wielkości „super-Ziemi” – oferując kuszący (choć tajemniczy) nowy cel w poszukiwaniu życia we wszechświecie .

Intrygujący świat, który nosi bezosobowe oznaczenie K2-18b, leży zaledwie 110 lat świetlnych od nas w konstelacji Lwa. Co ważniejsze: znajduje się w „strefie nadającej się do zamieszkania” swojej gwiazdy, gdzie jest skąpany w tej samej ilości energii ze swojej gwiazdy, co Ziemia ze słońca.

Dwukrotnie większa od naszej planety i osiem razy masywniejsza, K2-18b posiada potężną grawitację, która utrudniałaby chodzenie. Krąży blisko czerwonego karła, znacznie mniejszego i chłodniejszego niż nasze Słońce. Poza parą wodną jej atmosfera zawiera głównie gazowy wodór — cząsteczkę, która stanowi mniej niż 1 część na milion naszej atmosfery.

Historia reklamy jest kontynuowana pod reklamą

To nie jest „druga Ziemia”, powiedział astronom Angelos Tsiaras, główny autor książki badanie na planecie opublikowane w środę w czasopiśmie Nature Astronomy. Uważa jednak, że jest to „najlepszy kandydat do zamieszkania, jaki znamy w tej chwili”.

Artykuł Tsiarasa opiera się na publicznie dostępnych danych opracowanych przez Björna Benneke, astronoma planetarnego z Uniwersytetu Montrealskiego w Kanadzie. We wtorek zespół Benneke opublikował własną analizę K2-18b na serwerze preprintów arXiv, na którym znajdują się artykuły naukowe, które nie zostały jeszcze opublikowane w recenzowanych czasopismach.

Benneke i jego koledzy znaleźli również ślady pary wodnej na niebie K2-18b. Ale byli mniej optymistyczni niż Tsiaras, jeśli chodzi o potencjalną możliwość zamieszkania na tym świecie. Interpretacja danych przez zespół z Montrealu sugeruje, że atmosfera wodorowa tworzy grubą, gazową otoczkę wokół planety. Wygenerowałoby to silne ciśnienie na powierzchni planety – być może wystarczające do wypchnięcia wodoru do postaci płynnej.

Historia reklamy jest kontynuowana pod reklamą

„To nie jest prawdziwy odpowiednik Ziemi” – donoszą naukowcy.

Droga Nauko: Jak naukowcy znajdują odległe planety?

Laura Kreidberg, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, powiedziała, że ​​K2-18b można lepiej opisać jako „mini-Neptun” niż super-Ziemię. Szeroko zakrojone badania na modelach komputerowych sugerują, że planety o masie 1,6 do 1,8 masy Ziemi mają tendencję do stawania się ogromnymi i gazowymi, a nie skalistymi.

Chociaż K2-18b jest prawdopodobnie w swoim jądrze stałym, temperatury i ciśnienia na „powierzchni” byłyby tak wysokie, że przetrwałoby niewiele złożonych cząsteczek, nie mówiąc już o jakichkolwiek formach życia.

„Myślę, że wynik jest niesamowity” – powiedział Kreidberg. „To zdecydowanie najmniejsza i najfajniejsza planeta, jaką do tej pory widzieliśmy w atmosferze. ... Ale nie sądzę, żeby było to potencjalnie nadające się do zamieszkania”.

Historia toczy się dalej pod reklamą

Naukowcy wcześniej wykryli wodę tylko w atmosferach „gazowych gigantów” – ogromnych egzoplanet pozbawionych stałych powierzchni, podobnie jak Jowisz i Saturn w naszym Układzie Słonecznym. Ale skaliste egzoplanety są mniejsze, przez co trudniej je znaleźć i trudniej zbadać. Nawet superziemię, taką jak K2-18b, można zbadać tylko za pomocą najczulszego teleskopu kosmicznego ludzkości — Hubble'a.

Kiedy w 2015 roku odkryto K2-18b, Tsiaras i jego koledzy pomyśleli, że byłby to dobry kandydat do formy analizy zwanej spektroskopią tranzytową, która polega na badaniu zmian w świetle gwiazdy, gdy planeta „przechodzi” lub przechodzi przed to.

Planeta jest tak blisko swojej chłodnej gwiazdy macierzystej, że jej okrążenie zajmuje tylko 33 dni. Tak więc miesiąc po miesiącu naukowcy czekali z Hubble'em, aby uchwycić moment tranzytu.

Historia toczy się dalej pod reklamą

Gdy światło gwiazd filtruje przez atmosferę planety, jego część zostanie pochłonięta przez gazy znajdujące się w powietrzu planety. Rozdzielając światło na jego części składowe, naukowcy mogli szukać sygnatur poszczególnych molekuł.

„Choć to miejsce wydaje się dziwne i obce, ta egzoplaneta jest obecnie uważana za naprawdę świetny cel do poszukiwania życia poza naszą planetą” – mówi Sarah Kaplan w Post Reports.

To, co odkryli, sugeruje, że skład atmosfery K2-18b może wahać się od 0,1 procenta pary wodnej (mniej więcej w górnej części atmosfery Ziemi) do aż 50 procent. (W najwyższym punkcie stężenie pary wodnej w dolnych warstwach atmosfery Ziemi wynosi około 4 procent).

Hubble nie jest wrażliwy na odpowiednie rodzaje światła do wykrywania innych ważnych cząsteczek, takich jak azot czy metan, więc naukowcy mogą jedynie spekulować na temat dokładnego składu atmosfery. Planeta może mieć gęste chmury, takie jak Wenus, które podgrzewałyby jej powierzchnię do nie do zniesienia. Albo jego atmosfera może nie być wystarczająco duża, aby zapewnić ochronę przed niebezpieczeństwami kosmosu.

Historia toczy się dalej pod reklamą

Naukowcy muszą poczekać na bardziej wyrafinowane narzędzia, takie jak długo opóźniony Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, które ujawnią więcej szczegółów na temat odległego świata.

Jednak Giovanna Tinetti, koleżanka Tsiarasa z University College London i współautorka badania Nature, zasugerowała, że ​​nadal możliwe jest, że gdzieś pod atmosferą znajduje się woda w stanie ciekłym.

„Będziemy potrzebować więcej obserwacji” – powiedziała. „Musimy wiedzieć znacznie więcej o planecie”.

Czytaj więcej:

Tak długo, Kepler, i dzięki za wszystkie planety

Znaleziono: inny system gwiezdny z ośmioma planetami, taki jak nasza

W sąsiedztwie pojawiła się nowa planeta — i wygląda na przyjemne miejsce do życia