Όταν το Χαμπλ παρατήρησε για πρώτη φορά τις ατμοσφαιρικές συνθήκες ενός εξωηλιακού πλανήτη το 2000, άνοιξε ολόκληρο το πεδίο μελέτης. Τώρα, ο Χαμπλ πραγματοποίησε την πρώτη προκαταρκτική μελέτη των ατμοσφαιρών των γύρω κόσμων σε μέγεθος Γης και βρήκε «ενδείξεις που αυξάνουν τις πιθανότητες κατοίκησης σε δύο εξωπλανήτες», λένε οι ερευνητές.
Οι πλανήτες, TRAPPIST-1b και TRAPPIST-1c, ανακαλύφθηκαν νωρίτερα φέτος και απέχουν περίπου 40 έτη φωτός. Κατά τη στιγμή της ανακάλυψής τους, ήταν άγνωστο εάν οι κόσμοι ήταν πλανήτες φυσικού αερίου ή βραχώδεις κόσμοι, αλλά οι πιο πρόσφατες παρατηρήσεις του Χαμπλ υποδηλώνουν ότι και οι δύο πλανήτες έχουν συμπαγή ατμόσφαιρα, παρόμοια με εκείνες των βραχώδεις πλανητών όπως η Γη, η Αφροδίτη και ο Άρης αντί για πυκνά , πρησμένες ατμόσφαιρες, παρόμοιες με εκείνες των πλανητών αερίου όπως ο Δίας.
«Τώρα μπορούμε να πούμε ότι αυτοί οι πλανήτες είναι βραχώδεις. Τώρα το ερώτημα είναι, τι είδους ατμόσφαιρα έχουν; " είπε η Julien de Wit του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης, η οποία οδήγησε μια ομάδα επιστημόνων να παρατηρούν τους πλανήτες σε φως υπερύθρου χρησιμοποιώντας τη φωτογραφική μηχανή Hubble's Wide Field 3. "Τα εύλογα σενάρια περιλαμβάνουν κάτι σαν την Αφροδίτη, με ψηλά, πυκνά σύννεφα και ατμόσφαιρα κυριαρχείται από διοξείδιο του άνθρακα, ή μια γήινη ατμόσφαιρα που κυριαρχείται από άζωτο και οξυγόνο, ή ακόμη και κάτι σαν τον Άρη με εξαντλημένη ατμόσφαιρα. Το επόμενο βήμα είναι να προσπαθήσουμε να αποδεσμεύσουμε όλα αυτά τα πιθανά σενάρια που υπάρχουν για αυτούς τους επίγειους πλανήτες. "
Οι εξωπλανήτες ανακαλύφθηκαν αρχικά από το τηλεσκόπιο TRAPPIST στο παρατηρητήριο La Silla της ESO στη Χιλή, το οποίο, όπως το τηλεσκόπιο Kepler, αναζητά πλανητικές διαμετακόμιση (TRAPPIST σημαίνει Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope) παρατηρώντας πτώσεις στο φως ενός αστεριού από πλανήτες που περνούν μπροστά από την άποψη της Γης.
Το αστέρι, το TRAPPIST-1, είναι ένα αστέρι νάνος πολύ ψυχρό και είναι πολύ μικρό και σκοτεινό. Το TRAPPIST-1b ολοκληρώνει μια τροχιά γύρω από το αστέρι σε μόλις 1,5 ημέρες και το TRAPPIST-1c σε 2,4 ημέρες, και οι πλανήτες βρίσκονται μεταξύ 20 και 100 φορές πιο κοντά στο αστέρι τους από ότι η Γη στον ήλιο. Και τα δύο είναι παλιρροιακά κλειδωμένα, όπου η μία πλευρά αυτών των κόσμων μπορεί να είναι κολακευτική και ακατοίκητη, αλλά οι συνθήκες μπορεί να επιτρέπουν μια περιορισμένη περιοχή κατοίκησης από την άλλη πλευρά. Και λόγω της αδυναμίας του αστεριού, οι ερευνητές πιστεύουν ότι το TRAPPIST-1c μπορεί να βρίσκεται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του αστεριού, όπου οι μέτριες θερμοκρασίες θα μπορούσαν να επιτρέψουν τη συγκέντρωση υγρού νερού.
«Μια βραχώδης επιφάνεια είναι μια εξαιρετική αρχή για έναν κατοικήσιμο πλανήτη, αλλά οποιαδήποτε ζωή στους πλανήτες TRAPPIST-1 είναι πιθανό να έχει πολύ πιο δύσκολο χρόνο από τη ζωή στη Γη», δήλωσε η Joanna Barstow, αστροφυσική στο University College London, η οποία δεν ήταν ασχολείται με την έρευνα. «Φυσικά, οι ιδέες μας σχετικά με τη βιωσιμότητα είναι πολύ στενές επειδή έχουμε μόνο έναν πλανήτη για να το κοιτάξουμε μέχρι τώρα, και η ζωή μπορεί να μας εκπλήξει με την άνθηση σε αυτό που θεωρούμε ως απίθανες συνθήκες».
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν φασματοσκοπία για να αποκωδικοποιήσουν το φως και να αποκαλύψουν ενδείξεις για τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιρας των πλανητών. Ενώ το περιεχόμενο της ατμόσφαιρας είναι άγνωστο και έχει προγραμματιστεί για περισσότερες παρατηρήσεις, η χαμηλή συγκέντρωση υδρογόνου και ηλίου έχει ενθουσιάσει τους επιστήμονες για τις επιπτώσεις.
Η ομάδα συνειδητοποίησε ότι θα συνέβαινε μια σπάνια διπλή διέλευση, όταν οι δύο πλανήτες θα περνούσαν σχεδόν ταυτόχρονα μπροστά από το αστέρι τους, αλλά ήξεραν μόνο δύο εβδομάδες νωρίτερα. Πήραν μια ευκαιρία και εκμεταλλευόμενοι την ικανότητα του Χαμπλ να κάνει παρατηρήσεις σε σύντομο χρονικό διάστημα, συνέταξαν μια πρόταση σε μια μέρα.
«Σκεφτήκαμε, ίσως θα μπορούσαμε να δούμε αν οι άνθρωποι στο Χαμπλ θα μας έδιναν χρόνο για να κάνουμε αυτήν την παρατήρηση, οπότε γράψαμε την πρόταση σε λιγότερο από 24 ώρες, την στείλαμε και εξετάστηκε αμέσως», δήλωσε ο ντε Γουίτ. «Τώρα για πρώτη φορά έχουμε φασματοσκοπικές παρατηρήσεις διπλής διέλευσης, η οποία μας επιτρέπει να κατανοήσουμε ταυτόχρονα την ατμόσφαιρα και των δύο πλανητών».
Χρησιμοποιώντας το Χαμπλ, η ομάδα κατέγραψε ένα συνδυασμένο φάσμα μετάδοσης TRAPPIST-1b και c, πράγμα που σημαίνει ότι καθώς ο πρώτος πλανήτης έπειτα ο άλλος διέσχισε μπροστά από το αστέρι, μπόρεσαν να μετρήσουν τις αλλαγές στο μήκος κύματος καθώς η ποσότητα του αστεριού έπεσε με το καθένα διαμετακόμιση.
«Τα δεδομένα αποδείχθηκαν παρθένα, απολύτως τέλεια και οι παρατηρήσεις ήταν οι καλύτερες που θα μπορούσαμε να περιμέναμε», λέει ο de Wit. «Η δύναμη ήταν σίγουρα μαζί μας.»
«Αυτές οι αρχικές παρατηρήσεις του Χαμπλ είναι ένα πολλά υποσχόμενο πρώτο βήμα για να μάθουμε περισσότερα για αυτούς τους κοντινούς κόσμους, αν θα μπορούσαν να είναι βραχώδεις σαν τη Γη και αν θα μπορούσαν να συντηρήσουν τη ζωή», λέει ο Geoff Yoder, ενεργός αναπληρωτής διαχειριστής της Διεύθυνσης Επιστήμης της Επιστήμης της NASA στην Ουάσινγκτον. "Αυτή είναι μια συναρπαστική στιγμή για τη NASA και την έρευνα στον εξωπλανήτη."
Πηγές: MIT, NASA
