Το 2015, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν έναν ενδιαφέροντα εξωηλιακό πλανήτη που βρίσκεται σε ένα σύστημα αστεριών περίπου 39 έτη φωτός από τη Γη. Παρόλο που βρίσκεται σε τροχιά πολύ κοντά στο γονικό του αστέρι, αυτός ο πλανήτης «σαν την Αφροδίτη» - γνωστός ως GJ 1138b - φάνηκε να είναι αρκετά δροσερός για να έχει μια ατμόσφαιρα. Με λίγα λόγια, ακολούθησε μια συζήτηση σχετικά με το τι είδους ατμόσφαιρα θα μπορούσε να έχει, είτε πρόκειται για «ξηρή Αφροδίτη» είτε για «υγρή Αφροδίτη».
Και τώρα, χάρη στις προσπάθειες μιας διεθνούς ομάδας ερευνητών, επιβεβαιώθηκε η ύπαρξη μιας ατμόσφαιρας γύρω από το GJ 1138b. Εκτός από την επίλυση της συζήτησης σχετικά με τη φύση αυτού του πλανήτη, σηματοδοτεί επίσης την πρώτη φορά που ανιχνεύτηκε ατμόσφαιρα γύρω από ένα Super-Earth χαμηλής μάζας. Επιπλέον, το GJ 1138b είναι πλέον ο πιο μακρινός πλανήτης που μοιάζει με τη Γη και είναι γνωστό ότι έχει ατμόσφαιρα.
Με επικεφαλής τον John Southworth (του Πανεπιστημίου Keele) και τον Luigi Mancini (του Πανεπιστημίου της Ρώμης Tor Vergata), η ερευνητική ομάδα περιελάμβανε μέλη από το Ινστιτούτο Αστρονομίας Max Planck (MPIA), το Εθνικό Ινστιτούτο Αστροφυσικής (INAF), το Πανεπιστήμιο του Πανεπιστήμιο Cambridge και Στοκχόλμη. Η μελέτη τους, με τίτλο «Ανίχνευση της ατμόσφαιρας του 1.6 πλανήτη μάζας του πλανήτη GJ 1132b», εμφανίστηκε πρόσφατα στο Η Αστροφυσική Εφημερίδα.
Χρησιμοποιώντας το GROND imager στο τηλεσκόπιο 2,2m ESO / MPG του Παρατηρητηρίου La Silla, η ομάδα παρακολούθησε το GJ 1132b σε διαφορετικά μήκη κύματος καθώς διήλθε μπροστά από το γονικό του αστέρι. Λαμβάνοντας υπόψη την τροχιακή περίοδο του πλανήτη (1,6 ημέρες), αυτές οι διελεύσεις συμβαίνουν αρκετά συχνά, οι οποίες παρουσίασαν πολλές ευκαιρίες για να το δούμε να περνά μπροστά από το αστέρι του. Με αυτόν τον τρόπο, παρακολούθησαν το αστέρι για μικρές μειώσεις στη φωτεινότητά του.
Όπως εξήγησε ο Δρ Southworth στο Universe μέσω email, αυτές οι παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν την ύπαρξη μιας ατμόσφαιρας:
«Αυτό που κάναμε ήταν να μετρήσουμε το μέγεθος της εξασθένισης σε 7 διαφορετικά μήκη κύματος σε οπτικό και σχεδόν υπέρυθρο φως. Σε ένα από αυτά τα μήκη κύματος (IR) ο πλανήτης φάνηκε να είναι ελαφρώς μεγαλύτερος. Αυτό έδειξε ότι ο πλανήτης έχει μια μεγάλη ατμόσφαιρα γύρω του που επιτρέπει στο μεγαλύτερο μέρος του φωτός του αστεριού να περάσει, αλλά είναι αδιαφανής σε ένα μήκος κύματος. "
Στη συνέχεια, τα μέλη της ομάδας από το Πανεπιστήμιο του Cambridge και το MPIA πραγματοποίησαν προσομοιώσεις για να δουν ποια θα ήταν η σύνθεση αυτής της ατμόσφαιρας. Τελικά, κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα έχει μια παχιά ατμόσφαιρα που είναι πλούσια σε νερό και / ή μεθάνιο - η οποία έρχεται σε αντίθεση με τις πρόσφατες θεωρίες ότι ο πλανήτης είχε μια λεπτή και αδύναμη ατμόσφαιρα (δηλαδή μια «ξηρή Αφροδίτη»).
Ήταν επίσης η πρώτη φορά που μια ατμόσφαιρα επιβεβαιώθηκε γύρω από έναν πλανήτη που δεν είναι σημαντικά μεγαλύτερος σε μέγεθος και μάζα στη Γη. Στο παρελθόν, οι αστρονόμοι έχουν εντοπίσει ατμόσφαιρες γύρω από πολλούς άλλους εξωπλανήτες. Αλλά σε αυτές τις περιπτώσεις, οι πλανήτες ήταν είτε γίγαντες φυσικού αερίου είτε πλανήτες που είχαν πολλές φορές το μέγεθος και τη μάζα της Γης (γνωστός και ως «Super-Earths»). Το GJ 1132b, ωστόσο, είναι 1,6 φορές μεγαλύτερο από τη Γη και μετρά 1,4 ακτίνες της Γης.
Επιπλέον, αυτά τα ευρήματα είναι ένα σημαντικό βήμα στην αναζήτηση ζωής πέρα από το Ηλιακό μας Σύστημα. Προς το παρόν, οι αστρονόμοι προσπαθούν να προσδιορίσουν τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας ενός πλανήτη για να καθορίσουν εάν θα μπορούσε να είναι κατοικήσιμος. Όπου υπάρχει ο σωστός συνδυασμός χημικών ανισορροπιών, η παρουσία ζωντανών οργανισμών θεωρείται πιθανή αιτία.
Με το να μπορούμε να προσδιορίσουμε ότι ένας πλανήτης στο κάτω άκρο της κλίμακας της υπερ-Γης έχει μια ατμόσφαιρα, είμαστε ένα βήμα πιο κοντά στο να είμαστε σε θέση να προσδιορίσουμε τη βιωσιμότητα του εξωπλανήτη. Η ανίχνευση ενός πλανήτη που φέρει ατμόσφαιρα γύρω από ένα αστέρι τύπου Μ (κόκκινος νάνος) είναι επίσης καλή είδηση από μόνη της. Τα κόκκινα αστέρια νάνος χαμηλής μάζας είναι το πιο συνηθισμένο αστέρι στον γαλαξία, και πρόσφατα ευρήματα έχουν δείξει ότι μπορεί να είναι το καλύτερο πλάνο μας για την εύρεση κατοικήσιμων κόσμων.
Εκτός από την ανίχνευση αρκετών επίγειων πλανητών γύρω από κόκκινα αστέρια νάνων τα τελευταία χρόνια - συμπεριλαμβανομένων επτά γύρω από ένα μονό αστέρι (TRAPPIST-1) - υπάρχει επίσης έρευνα που υποδηλώνει ότι αυτά τα αστέρια είναι σε θέση να φιλοξενήσουν μεγάλο αριθμό πλανητών. Ταυτόχρονα, υπήρξαν ανησυχίες σχετικά με το εάν οι κόκκινοι νάνοι είναι πολύ μεταβλητοί και ασταθείς για να υποστηρίξουν κατοικήσιμους κόσμους.
Όπως εξήγησε ο Southworth, εντοπίζοντας μια ατμόσφαιρα γύρω από έναν πλανήτη που βρίσκεται σε τροχιά γύρω από έναν κόκκινο νάνο, θα μπορούσε να βοηθήσει στην ενίσχυση της υπόθεσης για την κατοικησιμότητα του κόκκινου νάνου
«Ένα από τα μεγάλα ζητήματα ήταν ότι τα αστέρια πολύ χαμηλής μάζας έχουν συνήθως ισχυρά μαγνητικά πεδία και έτσι εκτοξεύουν πολύ ακτίνες Χ και υπεριώδες φως. Αυτά τα φωτόνια υψηλής ενέργειας τείνουν να καταστρέφουν μόρια στην ατμόσφαιρα και μπορεί επίσης να τα εξατμίσουν εντελώς. Το γεγονός ότι έχουμε εντοπίσει μια ατμόσφαιρα γύρω από το GJ 1132b σημαίνει ότι αυτό το είδος πλανήτη είναι πράγματι ικανό να διατηρήσει μια ατμόσφαιρα για δισεκατομμύρια χρόνια, ακόμη και όταν βομβαρδίζεται από τα φωτόνια υψηλής ενέργειας από τα αστέρια τους.
Στο μέλλον, το GJ 1132b αναμένεται να είναι στόχος υψηλής προτεραιότητας για μελέτη με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, το πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο (VLT) στο Παρατηρητήριο Paranal στη Χιλή και τηλεσκόπια επόμενης γενιάς όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (προγραμματισμένο για κυκλοφορία το 2018). Ήδη, γίνονται παρατηρήσεις και τα αποτελέσματα αναμένονται με ανυπομονησία.
Είμαι βέβαιος ότι δεν είμαι ο μόνος που θα ήθελα να ακούσω τι ανακαλύπτουν οι αστρονόμοι καθώς βλέπουν τα βλέμματα σε αυτό το κοντινό σύστημα αστεριών και στον κόσμο που μοιάζει με Αφροδίτη! Εν τω μεταξύ, φροντίστε να δείτε αυτό το βίντεο σχετικά με το GJ 1132b, ευγενική προσφορά των ειδήσεων του MIT:
