Οι αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψαν νερό στην ατμόσφαιρα ενός εξωπλανήτη στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού του. Εάν επιβεβαιωθεί, θα είναι η πρώτη φορά που θα εντοπίσουμε νερό - ένα κρίσιμο συστατικό για τη ζωή όπως το γνωρίζουμε - σε έναν εξωπλανήτη. Το νερό ανιχνεύθηκε ως ατμός στην ατμόσφαιρα, αλλά η θερμοκρασία του πλανήτη σημαίνει ότι θα μπορούσε να διατηρήσει υγρό νερό στην επιφάνειά του, εάν είναι βραχώδες.
Ο πλανήτης ονομάζεται K2-18b και απέχει περίπου 110 έτη φωτός. Ο πλανήτης είναι πολύ διαφορετικός από τη Γη. Είναι ένα Super-Earth και είναι διπλάσιο από το Earth και περίπου 8 φορές μεγαλύτερο. Το K2-18b βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα κόκκινο αστέρι νάνου και ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2015 από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Kepler.
"Η εύρεση νερού σε έναν δυνητικά κατοικήσιμο κόσμο εκτός της Γης είναι απίστευτα συναρπαστικό."
Δρ. Άγγελος Τσιάρας (UCL Center for Space Exochemistry Data, CSED)
Οι αστρονόμοι στο Κέντρο Διαστημικής Εξωχημείας Δεδομένων στο University College του Λονδίνου στο Ηνωμένο Βασίλειο πραγματοποίησαν την ανακάλυψη σε δεδομένα από την κάμερα ευρείας περιοχής του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble 3. Τα αποτελέσματά τους βρίσκονται σε ένα έγγραφο με τίτλο «Υδρατμοί στην ατμόσφαιρα της κατοικήσιμης ζώνης» οκτώ-πλανήτης-μάζα πλανήτης K2-18 b »που δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy. Η ανίχνευση βασίζεται στη φασματοσκοπική υπογραφή του νερού στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη.
Σε ένα δελτίο τύπου, ο πρώτος συγγραφέας Δρ. Άγγελος Τσιάρας (UCL Center for Space Exochemistry Data, CSED), δήλωσε: «Η εύρεση νερού σε έναν δυνητικά κατοικήσιμο κόσμο εκτός της Γης είναι απίστευτα συναρπαστικό. Το K2-18b δεν είναι «Earth 2.0», καθώς είναι πολύ βαρύτερο και έχει διαφορετική ατμοσφαιρική σύνθεση. Ωστόσο, μας φέρνει πιο κοντά στην απάντηση στο θεμελιώδες ερώτημα: Είναι η Γη μοναδική; "
Η ομάδα πίσω από την ανακάλυψη ανέπτυξε αλγόριθμους και διέθεσε αρχειοθετημένα δεδομένα Hubble από το 2016 και το 2017 μέσω αυτών. Ανέλυσαν το αστέρι από το κόκκινο νάνο αστέρι καθώς περνούσε από την ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη. Ανακάλυψαν τη μοριακή υπογραφή του νερού, καθώς και το υδρογόνο και το ήλιο.
Αυτά τα αποτελέσματα δεν έχουν ακόμη επιβεβαιωθεί, αλλά εάν και πότε είναι, οι επιπτώσεις είναι ενδιαφέρουσες. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι υπερ-Γη σαν αυτές είναι ο πιο κοινός τύπος πλανήτη στον Γαλαξία μας. Και τα κόκκινα αστέρια νάνων όπως τα τροχιά K2-18b είναι ο πιο κοινός τύπος αστεριού. Είναι επίσης τα πιο δροσερά και πιο μακροχρόνια, μαζί με το μικρότερο. Αυτό δείχνει ότι θα μπορούσαν ενδεχομένως να υπάρχουν πολύ περισσότεροι εξωπλανήτες παρόμοιοι με αυτόν.
Ο Κέπλερ ανακάλυψε εκατοντάδες Super-Earths, που είναι πλανήτες με μάζες μεταξύ Γης και Ποσειδώνα, και το TESS της NASA αναμένεται να βρει εκατοντάδες ακόμη. Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα αυτού του νέου εγγράφου, Δρ. Ingo Waldmann, αυτό είναι καλό για την εύρεση δυνητικά κατοικήσιμων εξωπλανητών.
Σε δελτίο τύπου, ο Δρ Waldmann είπε: «Με τόσες πολλές νέες υπερ-Γη που αναμένεται να βρεθούν τις επόμενες δύο δεκαετίες, είναι πιθανό ότι αυτή είναι η πρώτη ανακάλυψη πολλών δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών. Αυτό δεν συμβαίνει μόνο επειδή οι υπερ-Γη όπως το K2-18b είναι οι πιο συνηθισμένοι πλανήτες στον Γαλαξία μας, αλλά και επειδή οι κόκκινοι νάνοι - αστέρια μικρότερα από τον Ήλιο μας - είναι τα πιο συνηθισμένα αστέρια. "
Ο πλανήτης έχει ένα πολύ σύντομο έτος. Χρειάζονται μόνο 33 ημέρες για να ολοκληρωθεί μια τροχιά. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι το K2-18b είναι είτε ένας βραχώδης πλανήτης είτε ένας παγωμένος. Εάν είναι παγωμένο, μπορεί να έχει μεγάλη ποσότητα νερού στο εσωτερικό του. Αλλά αυτά είναι απλά προκαταρκτικά αποτελέσματα.
«Αυτή η μελέτη συμβάλλει στην κατανόησή μας για κατοικήσιμους κόσμους πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα και σηματοδοτεί μια νέα εποχή στην έρευνα εξωπλανητών…»
Δρ. ΑΓΓΕΛΟΣ ΤΣΙΑΡΑΣ (ΚΕΝΤΡΟ UCL ΓΙΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΕΞΟΧΗΜΕΤΡΙΚΟΥ ΧΩΡΟΥ, CSED)
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η ατμόσφαιρα μπορεί επίσης να περιέχει άζωτο και μεθάνιο, δύο χημικές ουσίες που σχετίζονται με τη ζωή. Δυστυχώς όμως δεν μπόρεσαν να τα εντοπίσουν. Αυτό θα πρέπει να περιμένει περαιτέρω μελέτες, οι οποίες θα τους επιτρέψουν επίσης να εκτιμήσουν την κάλυψη των νεφών και το ποσοστό του νερού στην ατμόσφαιρα.
Το K2-12b είναι πολύ κοντά στο αστέρι του, αλλά επειδή οι κόκκινοι νάνοι δεν είναι τόσο ενεργητικοί όσο ο Ήλιος μας, ο εξωπλανήτης λαμβάνει τόση ενέργεια όσο και η Γη από τον Ήλιο μας. Οι υπολογισμοί των αστρονόμων δείχνουν ότι η θερμοκρασία του είναι παρόμοια με τη Γη: Κάπου στην περιοχή από περίπου -72 Κελσίου έως 47 Κελσίου (-99 μοίρες έως 116 Φ.)
Αυτά είναι συναρπαστικά αποτελέσματα, αλλά οι προοπτικές ζωής σε αυτόν τον εξωπλανήτη δεν είναι εξαιρετικές. Αν και ο ίδιος ο πλανήτης βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του αστεριού, το αστέρι που περιστρέφεται μπορεί να μην είναι πολύ φιλόξενο. Οι κόκκινοι νάνοι μπορούν να εκπέμπουν πολλές φωτοβολίδες και όλη αυτή η ενέργεια μπορεί να περιορίσει σοβαρά τις δυνατότητες ζωής.
Από την άλλη πλευρά, το γεγονός ότι το K2-12b έχει ατμόσφαιρα είναι συναρπαστικό, ειδικά επειδή περιέχει άφθονο υδρογόνο. Μια ατμόσφαιρα μπορεί να προστατεύσει έναν πλανήτη από την ακτινοβολία ενός αστεριού, όπως και η Γη. Εάν η ατμόσφαιρα του πλανήτη κυριαρχείται από υδρογόνο, το οποίο είναι πολύ ελαφρύ και διαχέεται εύκολα από την αστρική ακτινοβολία, είναι μια ένδειξη ότι με κάποιους τρόπους, το K2-12b μπορεί να προστατεύεται, παρόλο που περιστρέφεται σε κόκκινο νάνο.
Το μέγεθος του K2-12b και άλλων Super-Earth είναι επίσης ένας παράγοντας υπέρ της κατοικησιμότητας. «Το νερό μπορεί να παραμείνει πολύ καιρό επειδή οι υπερ-Γη μπορούν να διατηρήσουν την ατμόσφαιρά τους για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, επειδή έχουν μεγαλύτερη βαρύτητα», δήλωσε σε μια συνέντευξη Τύπου η Τζιοβάννα Τίνιτι, μια φυσική που συνέγραψε το έγγραφο.
«Αυτή η μελέτη συμβάλλει στην κατανόησή μας για κατοικήσιμους κόσμους πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα και σηματοδοτεί μια νέα εποχή στην έρευνα εξωπλανητών, ζωτικής σημασίας για την τελική τοποθέτηση της Γης, του μοναδικού σπιτιού μας, στη μεγαλύτερη εικόνα του Κόσμου», δήλωσε ο Δρ Τσιαράς.
Αυτή η ανακάλυψη χρειάζεται παρατηρήσεις παρακολούθησης για να την επιβεβαιώσει. Χρειαζόμαστε επίσης καλύτερα τηλεσκόπια για να μελετήσουμε την ατμόσφαιρά του με μεγαλύτερη λεπτομέρεια και την ατμόσφαιρα άλλων εξωπλανητών. Δύο τηλεσκόπια στον ορίζοντα θα αντιμετωπίσουν αυτή τη δουλειά. Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb θα έχει την ισχυρή ικανότητα να εξετάζει την ατμόσφαιρα των εξωπλανητών, το οποίο είναι πραγματικά το επόμενο βήμα στην κατανόηση όλων των εξωπλανητών που βρέθηκαν από τον Κέπλερ, και το οποίο θα βρεθεί από την TESS.
Η αποστολή ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey) της ESA θα ξεκινήσει το 2028 και θα μελετήσει λεπτομερώς την ατμόσφαιρα περίπου 1000 εξωπλανητών. Ο ARIEL, μαζί με το JWST, θα μας δώσει μια πολύ καλύτερη κατανόηση του K2-12b και των εξωπλανητών όπως αυτό.
Η καθηγήτρια Giovanna Tinetti (UCL CSED), συν-συγγραφέας και κύριος ερευνητής του ARIEL, δήλωσε: «Η ανακάλυψή μας καθιστά το K2-18b έναν από τους πιο ενδιαφέροντες στόχους για μελλοντική μελέτη. Πάνω από 4000 εξωπλανήτες έχουν εντοπιστεί, αλλά δεν γνωρίζουμε πολλά για τη σύνθεση και τη φύση τους. Παρατηρώντας ένα μεγάλο δείγμα πλανητών, ελπίζουμε να αποκαλύψουμε μυστικά για τη χημεία, τον σχηματισμό και την εξέλιξή τους. "
«Το να κατανοήσουμε πώς εξελίσσεται η βιωσιμότητα σε μια ατμόσφαιρα πλούσια σε υδρογόνο θα είναι ένα πολύ έντονο αντικείμενο μελέτης τα επόμενα 10 χρόνια», δήλωσε ο Waldmann.
Περισσότερο:
- Ερευνητικό έγγραφο: Υδρατμοί στην ατμόσφαιρα του πλανήτη μάζας οκτώ-γης-κατοικήσιμης ζώνης K2-18 b
- Δελτίο Τύπου της NASA: Το Hubble της NASA βρίσκει υδρατμούς στο Exoplanet Habitable-Zone για 1η φορά
- Δελτίο Τύπου Hubble: Το Hubble βρίσκει για πρώτη φορά υδρατμούς στο Exoplanet Habitable-Zone
