Astronomi, izmantojot Habla kosmosa teleskopu, ir atklājuši ūdeni eksoplanetas atmosfērā tās zvaigznes apdzīvojamajā zonā. Ja tas tiks apstiprināts, tā būs pirmā reize, kad mēs uz eksoplanetas konstatēsim ūdeni — dzīvībai svarīgu sastāvdaļu, kādu mēs to zinām. Ūdens atmosfērā tika atklāts kā tvaiks, taču planētas temperatūra nozīmē, ka tā varētu uzturēt šķidru ūdeni uz tās virsmas, ja tā ir akmeņaina.
Planētu sauc par K2-18b, un tā atrodas aptuveni 110 gaismas gadu attālumā. Planēta daudz atšķiras no Zemes. Tas ir Superzeme , un tas ir divreiz lielāks par Zemi un apmēram 8 reizes masīvāks. K2-18b riņķo ap sarkano pundurzvaigzni, un to 2015. gadā pirmo reizi atklāja Keplera kosmiskais teleskops.
'Ūdens atrašana potenciāli apdzīvotā pasaulē, kas nav Zeme, ir neticami aizraujoši.'
Dr. Angelos Tsiaras (UCL Kosmosa eksoķīmijas datu centrs, CSED)
Astronomi Kosmosa eksoķīmijas datu centrā Londonas Universitātes koledžā Apvienotajā Karalistē atklāja datus no Habla kosmiskā teleskopa platleņķa kameras 3. Viņu rezultāti ir publicēti rakstā “ Ūdens tvaiki apdzīvojamās zonas astoņu Zemes masu planētas K2-18 b atmosfērā ” publicēts Dabas astronomija . Noteikšana ir balstīta uz ūdens spektroskopisko parakstu eksoplanetas atmosfērā.
Iekšā preses relīze , pirmais autors Dr. Angelos Tsiaras (UCL Kosmosa eksoķīmijas datu centrs, CSED) teica: “Ūdens atrašana potenciāli apdzīvojamai pasaulei, kas nav Zeme, ir neticami aizraujoši. K2-18b nav “Earth 2.0”, jo tas ir ievērojami smagāks un tam ir atšķirīgs atmosfēras sastāvs. Tomēr tas mūs tuvina atbildei uz pamatjautājumu: vai Zeme ir unikāla?
Atklājuma komanda izstrādāja algoritmus un caur tiem veica arhivētos Habla datus no 2016. un 2017. gada. Viņi analizēja zvaigžņu gaismu no sarkanās pundurzvaigznes, kad tā šķērsoja eksoplanetas atmosfēru. Viņi atklāja ūdens, kā arī ūdeņraža un hēlija molekulāro parakstu.
Izmantojot Habla datus, zinātnieki analizēja zvaigžņu gaismu, kas filtrēta caur K2-12b atmosfēru, un atrada ūdens ķīmisko parakstu. Attēls: NASA
Šie rezultāti vēl ir jāapstiprina, taču, ja un kad tie ir, sekas ir intriģējošas. Zinātnieki domā, ka tādas superzemes kā šī ir visizplatītākais planētu veids Piena ceļā. Un sarkanās pundurzvaigznes, piemēram, K2-18b, ir visizplatītākais zvaigžņu veids. Tie ir arī stilīgākie un ilgmūžīgākie, kā arī mazākie. Tas norāda, ka potenciāli varētu būt daudz vairāk šai eksoplanetu.
Keplers atklāja simtiem superzemju, kas ir planētas, kuru masa ir starp Zemi un Neptūnu, un ir paredzams, ka NASA TESS atradīs vēl simtiem. Saskaņā ar šī jaunā raksta līdzautore Dr. Ingo Waldmann, tas ir labs potenciāli apdzīvojamu eksoplanetu atrašanai.
Iekšā preses relīze , Dr. Valdmans sacīja: 'Tā kā nākamo pāris gadu desmitu laikā ir paredzēts atrast tik daudz jaunu superzemju, iespējams, ka šis ir pirmais atklājums daudzām potenciāli apdzīvojamām planētām. Tas ir ne tikai tāpēc, ka tādas superzemes kā K2-18b ir visizplatītākās planētas mūsu Piena ceļā, bet arī tāpēc, ka sarkanie punduri — zvaigznes, kas ir mazākas par Sauli — ir visizplatītākās zvaigznes.
Planētai ir ļoti īss gads. Vienas orbītas pabeigšanai nepieciešamas tikai 33 dienas. Pētnieki domā, ka K2-18b ir vai nu akmeņaina, vai ledus planēta. Ja tas ir ledains, tā iekšpusē var būt liels ūdens daudzums. Bet tie ir tikai provizoriski rezultāti.
'Šis pētījums veicina mūsu izpratni par apdzīvojamām pasaulēm ārpus mūsu Saules sistēmas un iezīmē jaunu ēru eksoplanetu pētniecībā...'
DR. ANGELOS TSIARAS (UCL KOSMOSA EKSOĶĪMIJAS DATU CENTRS, CSED)
Pēc autoru domām, atmosfērā var būt arī slāpeklis un metāns, divas ar dzīvību saistītas ķīmiskas vielas. Bet diemžēl viņi nevarēja tos atklāt. Tam būs jāgaida turpmākie pētījumi, kas arī ļaus viņiem novērtēt mākoņu segumu un ūdens procentuālo daudzumu atmosfērā.
K2-12b ir patiešām tuvu savai zvaigznei, taču, tā kā sarkanie punduri nav tik enerģiski kā mūsu Saule, eksoplaneta saņem apmēram tikpat daudz enerģijas kā Zeme no mūsu Saules. Astronomu aprēķini liecina, ka tā temperatūra ir līdzīga Zemes temperatūrai: kaut kur diapazonā no -72 līdz 47 grādiem pēc Celsija (no -99 grādiem līdz 116 F.)
Tie ir aizraujoši rezultāti, taču dzīvības izredzes uz šīs eksoplanetas nav lielas. Lai gan pati planēta atrodas zvaigznes apdzīvojamajā zonā, zvaigzne, ap kuru tā riņķo, var nebūt īpaši viesmīlīga. Sarkanie punduri var izstarot daudz uzliesmojumu, un visa šī enerģija var nopietni ierobežot dzīvības potenciālu.
Mākslinieka priekšstats par superuzliesmojumu uz rūķu zvaigzni. Astronomi nezina, cik aktīva ir K2-12b saimniekzvaigzne, taču sarkanie punduri var būt ļoti enerģiski un neparedzami. Attēla kredīts: Marks Garliks / Vorikas Universitāte
No otras puses, fakts, ka K2-12b vispār ir atmosfēra, ir aizraujoši, jo īpaši tāpēc, ka tajā ir daudz ūdeņraža. Atmosfēra var aizsargāt planētu no zvaigznes starojuma, tāpat kā to dara Zeme. Ja planētas atmosfērā dominē ūdeņradis, kas ir ļoti viegls un viegli izkliedēts ar zvaigžņu starojumu, tas liecina, ka dažos veidos K2-12b var būt aizsargāts, lai gan tas riņķo ap sarkano punduri.
K2-12b un citu Super-Earth lielums arī ir faktors, kas veicina apdzīvojamību. 'Ūdens var saglabāties diezgan ilgi, jo superzemes var saglabāt savu atmosfēru ilgāku laiku, jo tām ir lielāka gravitācija,' preses aicinājumā sacīja Džovanna Tineti, fiziķe, kura bija darba līdzautore.
'Šis pētījums veicina mūsu izpratni par apdzīvojamām pasaulēm ārpus mūsu Saules sistēmas un iezīmē jaunu ēru eksoplanetu izpētē, kas ir ļoti svarīga, lai galu galā iekļautu Zemi, mūsu vienīgo māju, plašākā Kosmosa priekšstatā,' sacīja Dr Tsiaras.
Vai Zeme ir unikāla? Uz šo jautājumu nebūs ātras atbildes, taču tādi pētījumi kā šis vismazāk palīdz mums izprast Zemi attiecībā pret eksoplanetu populāciju. Kredīts: GOES-17/NOAA/NASA
Šim atklājumam ir nepieciešami turpmāki novērojumi, lai to apstiprinātu. Mums ir vajadzīgi arī labāki teleskopi, lai sīkāk izpētītu tās atmosfēru un citu eksoplanetu atmosfēru. Divi teleskopi pie apvāršņa tiks galā ar šo darbu. The Džeimsa Veba kosmiskais teleskops būs spēcīga spēja izpētīt eksoplanetu atmosfēru, kas patiešām ir nākamais solis, lai izprastu visas Keplera atrastās eksoplanētas, kuras atradīs TESS.
EKA ARIELS (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) misija tiks uzsākta 2028. gadā un detalizēti pētīs aptuveni 1000 eksoplanetu atmosfēru. ARIEL kopā ar JWST sniegs mums daudz labāku izpratni par K2-12b un tai līdzīgām eksoplanētām.
Mēs ilgi esam gaidījuši JWST. Tam ir tiesības izpētīt ļoti tālu planētu atmosfēru. Džeimsa Veba kosmiskais teleskops NASA Džonsona kosmosa centra tīrajā telpā Hjūstonā. Pateicība: NASA/JSC
Profesore Džovanna Tineti (UCL CSED), ARIEL līdzautore un galvenā pētniece, sacīja: “Mūsu atklājums padara K2-18b par vienu no interesantākajiem turpmākā pētījuma mērķiem. Ir atklātas vairāk nekā 4000 eksoplanetu, taču mēs nezinām daudz par to sastāvu un dabu. Novērojot lielu planētu paraugu, mēs ceram atklāt noslēpumus par to ķīmiju, veidošanos un evolūciju.
'Lai faktiski saprastu, kā apdzīvojamība attīstās ūdeņraža bagātā atmosfērā, nākamajos 10 gados būs ļoti intensīvs pētījumu priekšmets,' sacīja Valdmans.
Vairāk:
- Pētniecības darbs: Ūdens tvaiki apdzīvojamās zonas astoņu Zemes masu planētas K2-18 b atmosfērā
- NASA paziņojums presei: NASA Habls pirmo reizi atrod ūdens tvaikus uz apdzīvojamās zonas eksoplanētas
- Habla paziņojums presei: Habls pirmo reizi atrod ūdens tvaikus uz apdzīvojamās zonas eksoplanētas