atmosferyczne
Skalista planeta około 40 lat świetlnych od Ziemi może mieć coś, co naukowcom trudno było wymyślić na podobnych światach – trwałą atmosferę.
Planeta, nazwana LHS 1140b, została po raz pierwszy odkryta w 2016 roku. Obecnie nowe badania opublikowane w Science pokazują, że nadal może utrzymać atmosferę — mimo miliardów lat ekspozycji na swoją gwiazdę-macierzystę.
Odkrycie to jest niezwykłe, ponieważ większość skalistych planet otaczających małe, chłodne gwiazdy wydaje się z czasem tracić swoje atmosfery. Jeśli LHS 1140b rzeczywiście taki ma, może stać się ważnym celem w poszukiwaniu potencjalnie zamieszkalnych światów poza naszym Układem Słonecznym.
Przeczytaj: Hiszpania kontra Argentyna: Zwycięzcy zdobywają pierścienie mistrzowskie – FIFA w pełni ukarealizuje Mistrzostwa Świata
Odkryte dzięki sztucznej inteligencji
LHS 1140b został odkryty przez astronoma Jasona Dittmanna z Uniwersytetu Florydy podczas poszukiwań planet, które przechodzą przed swoimi gwiazdami i na krótko je przyciemniają. Wykrycie tych drobnych zmian względem Ziemi jest trudne, ponieważ chmury, wilgotność i inne warunki pogodowe mogą zakłócać obserwacje.
Aby usprawnić poszukiwania, Dittmann wytrenował program uczenia maszynowego, który rozróżniał sygnały wywoływane przez atmosferę Ziemi od tych generowanych przez planetę orbitującą. To podejście doprowadziło do odkrycia LHS 1140b.
Planeta składa się ze skały, a nie z gazu, i krąży w strefie nadającej się do zamieszkania swojej małej, chłodnej gwiazdy — gdzie temperatury pozwalają na obecność ciekłej wody w odpowiednich warunkach. Inna planeta, LHS 1140c, również krąży wokół tej samej gwiazdy, ale znajduje się poza strefą zamieszkiwalną.
Wyciek helu ujawnia atmosferę
Nowe badanie skupiło się na zaskakującym odkryciu. Za pomocą teleskopu Magellan Clay w Chile naukowcy odkryli hel uciekający z LHS 1140b. Hel może wydostać się z atmosfery planety, co również dzieje się na Ziemi.
Ale LHS 1140b to stara planeta. Naukowcy spodziewali się więc, że cały hel dawno zniknął w kosmosie. Fakt, że hel wciąż jest odkrywany, sugeruje, że planeta w jakiś sposób go zastępuje — co wskazuje na istnienie atmosfery.
Poprzednie obserwacje również pomogły rozwiązać zagadkę. Wkrótce po odkryciu planety Dittmann przeprowadził obserwacje rentgenowskie gwiazdy. Pomiary te pokazały, ile promieniowania wysokoenergetycznego dociera do planety, co pozwoliło naukowcom obliczyć, jak szybko hel powinien zniknąć.
Obliczenia wykazały, że bez ciągłego źródła helu dziś nic nie zostałoby. Oznacza to, że planeta musi regularnie uzupełniać swoje zapasy.
Dwa możliwe wyjaśnienia
Jednak naukowcy nie mogą jeszcze z całą pewnością stwierdzić, czy LHS 1140b ma stabilną atmosferę. Jedną z możliwości jest to, że planeta to głównie goła skała, z której od czasu do czasu wydziela się gaz z wnętrza. Inną możliwością jest długotrwała atmosfera, która powoli wypuszcza hel do kosmosu – podobnie jak Ziemia.
James Webb będzie szukał śladów życia
Kolejnym krokiem jest poszukiwanie innych gazów. LHS 1140b został wybrany do programu Rocky Worlds Director’s Discretionary Time Program — wspólnego projektu wykorzystującego Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba oraz Kosmiczny Teleskop Hubble’a do badania planet skalnych wokół gwiazd karłowatych.
W ciągu najbliższych czterech do pięciu lat Webb będzie poszukiwał gazów, takich jak para wodna i dwutlenek węgla. Odkrycie tych cząsteczek dostarczy znacznie silniejszych dowodów na stabilną atmosferę planety.
Przełom w poszukiwaniu życia
Jeśli przyszłe obserwacje potwierdzą, że LHS 1140b ma długotrwałą atmosferę, będzie to jedna z pierwszych znanych planet skalnych wielkości Ziemi wokół małej gwiazdy, które ją zachowały.
To uczyniłoby ją jednym z najbardziej obiecujących pobliskich światów dla naukowców próbujących zrozumieć, które planety poza naszym Układem Słonecznym mogą pewnego dnia okazać się zdolne do podtrzymywania życia.