Po raz pierwszy wykryto atmosferę na skalistej egzoplanecie w strefie zamieszkiwalnej — LHS 1140 b

Pełny tekst

To odkrycie może stać się kamieniem milowym w poszukiwaniach życia poza Układem Słonecznym. Po raz pierwszy udało się zaobserwować atmosferę wokół skalistej planety pozasłonecznej znajdującej się w strefie zamieszkiwalnej swojej gwiazdy . Obiektem badań jest LHS 1140 b , tak zwana „super-Ziemia” oddalona od nas o około 48 lat świetlnych. Znajduje się ona w układzie czerwonego karła, gwiazdy znacznie mniejszej i chłodniejszej od Słońca. Krąży w odległości, która pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym na jej powierzchni. To kolejne w ostatnich miesiącach odkrycie planety na której potencjalnie może istniec życie. Niedawni pisaliśmy o podobnym układzie pozasłonecznym, Gliese 3378 .

Pierwsza skalista egzoplaneta z atmosferą

Odkrycie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science”, zmienia sposób w jaki postrzegamy ewolucję planet pozasłonecznych. Przez ponad 20 lat naukowcy wykrywali atmosfery jedynie na olbrzymich, gazowych planetach , które krążyły bardzo blisko swoich gwiazd. Panowały na nich ekstremalnie wysokie temperatury – warunki zupełnie nieprzyjazne dla życia. LHS 1140 b jest zupełnie inna: to glob skalisty, z masą ok. pięciokrotnie większą od Ziemi.

Droga do odkrycia na LHS 1140 b

Główny autor badania, Collin Cherubim z Uniwersytetu Harvarda , opracował teoretyczny model przewidujący, że planety o określonej charakterystyce mogą tracić wodór, ale zachowywać hel , tworząc specyficzną, zdominowaną przez ten gaz atmosferę.

Cherubim nazwał te obiekty „światami helu” i zasugerował, że mogą one być naturalnym etapem ewolucji wielu małych planet . Choć początkowo jego promotor, prof. David Charbonneau , podchodził do tych obliczeń sceptycznie, dane zebrane podczas obserwacji okazały się niepodważalne.

Do potwierdzenia istnienia atmosfery wykorzystano spektrograf WINERED zainstalowany w Obserwatorium Las Campanas w Chile . Naukowcy wykorzystali rzadkie zjawisko z września 2024 roku, kiedy to LHS 1140 b oraz jej sąsiednia planeta dokonały tranzytu przed tarczą swojej gwiazdy tej samej nocy.

Analizując światło gwiazdy przechodzące przez krawędź planety (podobnie jak promienie słońca przechodzące przez watę cukrową), badacze mogli zidentyfikować, jakie długości fal są pochłaniane przez gazy. Wykryto hel ulatniający się w przestrzeń kosmiczną w tempie setek tysięcy kilogramów na sekundę . Gaz, który uciekł z atmosfery planety jest podgrzewany przez promieniowanie gwiazdy do temperatury ponad 4700 stopni Celsjusza.

Dziwny przypadek pod „słońcem” czerwonego karła

Zadziwiające jest to, że atmosfera LHS 1140 b przetrwała ponad trzy miliardy lat . Czerwone karły są znane z gwałtownej aktywności i emitowania silnego promieniowania rentgenowskiego oraz UV, które zazwyczaj odziera planety skaliste z ich atmosfer.

Jednak LHS 1140 b od swojej gwiazdy otrzymuje tylko 42% energii, którą Ziemia dostaje od Słońca . Dzięki temu zdołała utrzymać hel , zgromadzony jeszcze podczas formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy.

Milowy krok w badaniach planet pozasłonecznych

Prof. Robin Wordsworth z Harvardu, w rozmowie z portalem Science Alert, podkreśla znaczenie tego odkrycia, przypominając że jeszcze 20 lat temu naukowcy zastanawiali się, czy planety typu ziemskiego w ogóle istnieją. Potem odkryto, że są one powszechne, a kolejnym krokiem było sprawdzenie, czy potrafią utrzymać atmosferę. – Teraz wiemy, że przynajmniej jedna z nich to potrafi – stwierdził Wordsworth.

Sukces ten udowadnia również, że teleskopy naziemne mogą być równie skuteczne w badaniu atmosfer obcych światów, co Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) . Otwiera to drogę do dalszych badań LHS 1140 b. Kolejnym krokiem będzie ustalenie pełnego składu chemicznego atmosfery oraz zbadanie, czy na powierzchni planety znajdują się oceany lub inne cechy sprzyjające powstaniu i utrzymaniu życia.

Dla naukowców to początek nowej ery obserwacji .

Źródło: Science , Science Alert

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.