Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a wykryli cząsteczki wody w atmosferze małej, gorącej egzoplanety znajdującej się 97 lat świetlnych od Ziemi.
Planeta, nazwana GJ 9827d, ma około dwa razy mniejszą średnicę od Ziemi i jak wynika z nowych badań jest najmniejszą egzoplanetą, na której wykryto obecność pary wodnej w atmosferze.
Woda jest niezbędna do życia, jakie znamy, ale jest mało prawdopodobne, aby planeta mogła gościć jakikolwiek rodzaj życia ze względu na wysokie temperatury, które zamieniłyby bogatą w wodę atmosferę w palącą parę.
Astronomowie muszą jeszcze odkryć prawdziwą naturę atmosfery tego niezwykłego świata, ale odkrycie to toruje drogę do dalszych badań, gdyż starają się zrozumieć pochodzenie planet spoza Układu Słonecznego. Wyniki badań zostały opublikowane w czwartek w czasopiśmie The Astrophysical Journal Letters.
„Woda na tak małej planecie to przełomowe odkrycie” – podkreśliła w oświadczeniu współautorka badania Laura Kreidberg, dyrektor zarządzający działu fizyki atmosferycznej egzoplanet w Instytucie Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. „To przybliża nas bardziej niż kiedykolwiek do scharakteryzowania prawdziwie podobnych do Ziemi światów” – dodała.
Temperatura na planecie osiąga 427 stopni Celsjusza, co czyni ją parnym, niegościnnym światem, który jest tak gorący jak Wenus.
„Byłby to pierwszy raz, kiedy możemy bezpośrednio wykazać poprzez detekcję atmosfery, że te planety z bogatymi w wodę atmosferami mogą faktycznie istnieć wokół innych gwiazd” – oświadczył współautor badania, Björn Benneke, profesor w Trottier Institute for Research on Exoplanets na Uniwersytecie w Montrealu. „Jest to ważny krok w kierunku określenia występowania oraz różnorodności atmosfer na planetach skalistych” – dodał.
Obecnie zespół nie jest w stanie stwierdzić, czy Hubble wychwycił ślady pary wodnej w puszystej, bogatej w wodór atmosferze, czy też planeta ma atmosfera bogatą w wodę, ponieważ gwiazda macierzysta spowodowała wyparowanie pierwotnej atmosferze wodoru i helu GJ 9827d.
„Nasz program obserwacyjny, prowadzony przez głównego badacza Iana Crossfielda z University of Kansas w Lawrence w stanie Kansas, został zaprojektowany specjalnie w celu nie tylko wykrycia cząsteczek w atmosferze planety, ale także w celu poszukiwania pary wodnej” – powiedział w oświadczeniu główny autor badania Pierre-Alexis Roy, doktorant w Instytucie Trottier na Uniwersytecie w Montrealu. „Oba wyniki byłyby ekscytujące, niezależnie od tego, czy para wodna jest dominującym, czy tylko niewielkim gatunkiem w atmosferze zdominowanej przez wodór” – dodał.
Planetarna zagadka
Misja Kepler NASA początkowo odkryła planetę krążącą wokół czerwonego karła w konstelacji Ryb w 2017 r. Egzoplaneta wykonuje jedną orbitę wokół swojej gwiazdy macierzystej co 6,2 dnia.
Astronomowie obserwowali GJ 9827d podczas 11 tranzytów, czyli momentów, w których planeta przechodziła przed swoją gwiazdą podczas orbity, w ciągu trzech ziemskich lat. Światło gwiazdy przechodzące przez atmosferę planety pomogło astronomom zmierzyć sygnaturę cząsteczek wody.
„Do tej pory nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykryć atmosfery tak małej planety. Teraz powoli wchodzimy w ten reżim” – zauważył Benneke. „W pewnym momencie, kiedy badamy mniejsze planety, musi nastąpić przejście, gdzie na tych niewielkich światach nie ma już wodoru, a ich atmosfery bardziej przypominają Wenus (która jest zdominowana przez dwutlenek węgla)”.
Lepsze zrozumienie atmosfery planety może pomóc astronomom w dokładnym sklasyfikowaniu rodzaju świata, jakim jest GJ 9827d. Aktualnie zespół ma dwie możliwe teorie.
Badacze nie wykluczają, że jest mini-Neptunem z bogatą w wodór atmosferą zawierającą parę wodną. Jeśli tak rzeczywiście jest, to GJ 9827d prawdopodobnie powstała w większej odległości od gwiazdy macierzystej niż teraz się znajduje, co oznacza, że planeta była chłodniejsza, a woda była obecna w postaci lodu (podobnie jak w przypadku Neptuna i Urana, najbardziej odległych planet w naszym Układzie Słonecznym).
Gdy planeta zbliżyła się do swojej gwiazdy i została poddana silniejszemu promieniowaniu gwiezdnemu, wodór podgrzał się i uciekł lub nadal ucieka – tłumaczą naukowcy.
Astronomowie podejrzewają też, że GJ 9827d może być cieplejszą wersją lodowego księżyca Jowisza, Europy, który zawiera ocean pod grubą, lodową skorupą. Planeta może składać się w połowie z wody, a w połowie ze skał – zauważył Benneke.
Poszukiwanie wody w kosmosie
Woda (H2O) jest jedną z najczęstszych cząsteczek występujących we wszechświecie i od lat astronomowie włączyli wykrywanie wody jako większą część poszukiwań życia poza Ziemią.
„Obserwacja wody jest bramą do znalezienia innych rzeczy” – podkreślił w oświadczeniu współautor badania Thomas Greene, astrofizyk z NASA Ames Research Center w Dolinie Krzemowej w Kalifornii. „To odkrycie Hubble’a otwiera drzwi do przyszłych badań tego typu planet przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. JWST może zobaczyć znacznie więcej dzięki dodatkowym obserwacjom w podczerwieni, w tym cząsteczki zawierające węgiel, takie jak tlenek węgla, dwutlenek węgla i metan. Gdy dokonamy całkowitej inwentaryzacji pierwiastków planety, będziemy mogli porównać je z gwiazdą, wokół której krąży, i zrozumieć, jak powstała”.
Astronomowie obserwowali już GJ 9827d za pomocą teleskopu Webba w poszukiwaniu wody i innych rodzajów cząsteczek, a dane te zostaną udostępnione w przyszłości.
„Nie możemy się doczekać, aby zobaczyć, co ujawnią te dane” – powiedział Kreidberg. „Miejmy nadzieję, że teraz będziemy mogli raz na zawsze rozstrzygnąć kwestię istnienia wodnych światów” – dodał.
Źródło: CNN
PRZYRODA , POGODA, KLIMAT 