2015. gadā astronomi atklāja intriģējošu ekstrasolāru planētu, kas atrodas zvaigžņu sistēmā aptuveni 39 gaismas gadu attālumā no Zemes. Neskatoties uz to, ka riņķo ap tuvu savai vecākajai zvaigznei, šī “Venērai līdzīgā” planēta - pazīstama ar nosaukumu GJ 1138b - joprojām izrādījās pietiekami forša, lai tajā būtu atmosfēra. Īsāk sakot, notika debates par to, kāda veida atmosfēra tā varētu būt, vai tā būtu “sausa Venus” vai “mitra Venus”.
Un tagad, pateicoties starptautiskas pētnieku grupas centieniem, atmosfēras esamība ir apstiprināta ap GJ 1138b. Papildus diskusijām par šīs planētas dabu tas arī iezīmē pirmo reizi, kad ap mazas masas Super-Zemi ir atklāta atmosfēra. Turklāt GJ 1138b tagad ir vistālākā Zemei līdzīgā planēta, par kuru, kā zināms, ir atmosfēra.
Džona Sautvorta (no Keele universitātes) un Luigi Mancini (no Romas Tor Vergata universitātes) vadībā pētnieku grupā bija locekļi no Maksa Planka astronomijas institūta (MPIA), Nacionālā astrofizikas institūta (INAF), Universitātes universitātes. Kembridžas un Stokholmas universitāte. Viņu pētījums ar nosaukumu “1,6 Zemes masas eksoplanetes GJ 1132b atmosfēras noteikšana” nesen parādījās Astrofizikas žurnāls.
Izmantojot GROND attēla meklētāju La Silla observatorijas 2,2 m ESO / MPG teleskopā, komanda novēroja GJ 1132b dažādos viļņu garumos, kad tas šķērsoja vecāku zvaigzni. Ņemot vērā planētas orbitālo periodu (1,6 dienas), šie tranzīti notiek diezgan bieži, kas deva daudz iespēju aplūkot to kā savu zvaigzni. To darot, viņi novēroja, vai zvaigznei ir nedaudz samazinājies tās spilgtums.
Kā Dr Southworth paskaidroja Visumam pa e-pastu, šie novērojumi apstiprināja atmosfēras esamību:
“Tas, ko mēs izdarījām, bija izmērīt aptumšošanās daudzumu pie 7 dažādiem viļņu garumiem optiskajā un gandrīz infrasarkanajā gaismā. Vienā no šiem viļņu garumiem (IR) planēta šķita nedaudz lielāka. Tas norādīja, ka planētas apkārt ir liela atmosfēra, kas ļauj lielākajai daļai zvaigžņu gaismas iziet cauri, bet viena viļņa garumā ir necaurspīdīga. ”
Pēc tam komandas locekļi no Kembridžas universitātes un MPIA veica simulācijas, lai redzētu, kāds varētu būt šīs atmosfēras sastāvs. Galu galā viņi secināja, ka, visticamāk, tai ir bieza atmosfēra, kas ir bagāta ar ūdeni un / vai metānu, - kas bija pretrunā ar nesenajām teorijām, ka planētas atmosfēra bija plāna un intensīva (t.i., “sausa Venēra”).
Tā bija arī pirmā reize, kad tika apstiprināta atmosfēra ap planētu, kuras lielums un masa nav ievērojami lielāka par Zemi. Agrāk astronomi ir atklājuši atmosfēru ap daudzām citām eksoplanetām. Bet šajos gadījumos planētas bija vai nu gāzes giganti, vai planētas, kas daudzkārt pārsniedza Zemes izmēru un masu (pazīstamas arī kā “Super-Earths”). Tomēr GJ 1132b ir 1,6 reizes masīvāks nekā Zeme un mēra 1,4 Zemes rādiusu.
Turklāt šie atradumi ir nozīmīgs solis dzīves meklējumos ārpus mūsu Saules sistēmas. Pašlaik astronomi cenšas noteikt planētas atmosfēras ķīmisko sastāvu, lai noteiktu, vai tā varētu būt apdzīvojama. Ja pastāv pareiza ķīmiskās nelīdzsvarotības kombinācija, dzīvo iespējamo organismu klātbūtne tiek uzskatīta par iespējamo cēloni.
Ja spējam noteikt, ka planētai, kas atrodas virs Zemes mēroga zemākajā galā, ir atmosfēra, mēs esam par vienu soli tuvāk spējai noteikt eksoplanetu apdzīvojamību. Atmosfēras nesošās planētas noteikšana ap M veida (sarkano punduru) zvaigzni ir arī labas ziņas pašas par sevi. Zemas masas sarkanās pundurzvaigznes ir visizplatītākās zvaigznes galaktikā, un jaunākie atklājumi ir norādījuši, ka tās varētu būt mūsu labākais šāviens, lai atrastu apdzīvojamas pasaules.
Papildus vairāku zemes planētu noteikšanai ap sarkanām punduru zvaigznēm pēdējos gados - ieskaitot septiņas ap vienu zvaigzni (TRAPPIST-1) -, ir arī pētījumi, kas liecina, ka šīs zvaigznes spēj uzņemt lielu skaitu planētu. Tajā pašā laikā ir bijušas bažas par to, vai sarkanie punduri ir pārāk mainīgi un nestabili, lai atbalstītu apdzīvojamās pasaules.
Kā skaidroja Southvorts, atmosfēras izkliedēšana ap planētu, kas cieši riņķo ap sarkano punduri, varētu palīdzēt pastiprināt sarkano punduru apdzīvojamību:
“Viens no lielākajiem jautājumiem ir tas, ka ļoti mazas masas zvaigznēm parasti ir spēcīgi magnētiskie lauki un tādējādi izstaro daudz rentgena un ultravioletās gaismas. Šie augstas enerģijas fotoni mēdz iznīcināt molekulas atmosfērā un varētu arī tās pilnībā iztvaikot. Fakts, ka mēs esam atklājuši atmosfēru ap GJ 1132b, nozīmē, ka šāda veida planēta patiešām spēj saglabāt atmosfēru miljardiem gadu, pat ja to bombardē augstas enerģijas fotoni no viņu zvaigznēm.
Paredzams, ka nākotnē GJ 1132b būs augstas prioritātes mērķis pētījumiem ar Habla kosmisko teleskopu, ļoti lielo teleskopu (VLT) Paranal observatorijā Čīlē un nākamās paaudzes teleskopiem, piemēram, James Webb Space Telescope (plānots) laišanai klajā 2018. gadā). Jau tagad tiek veikti novērojumi, un rezultāti ar nepacietību tiek gaidīti.
Es esmu pārliecināts, ka neesmu vienīgais, kurš gribētu dzirdēt, ko atklāj astronomi, kad viņi nosaka savu redzējumu uz šo netālo zvaigžņu sistēmu un tā ir Venērai līdzīgā pasaule! Tikmēr noteikti apskatiet šo videoklipu par GJ 1132b, pateicoties MIT jaunumiem:
