The Harvard Gazette

Większość planet lądowych w galaktyce krąży wokół gwiazd mniejszych od Słońca. Ze względu na ich liczbę, wydają się one być obiecującymi kandydatami w poszukiwaniu życia w innych miejscach. Jednak astronomowie podejrzewają, że te ciała – szczególnie te znajdujące się na bliskich orbitach – są narażone na utratę atmosfery, niezbędnej do podtrzymania życia. Odkrycie jednej z takich planet poza Układem Słonecznym, pozbawionej atmosfery, zaciemnia perspektywy dla jej rówieśników.

Takie wnioski zostały szczegółowo opisane w pracy prowadzonej przez Laurę Kreidberg, Clay Fellow w Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA). Naukowcy wykazali w nim, że planeta LHS 3844b, ziemska egzoplaneta krążąca wokół małego słońca w odległości 48,6 lat świetlnych, nie ma wykrywalnych warstw gazów, które chroniłyby ją przed niebezpiecznym promieniowaniem słonecznym i zatrzymywałyby jej ciepło. Atmosfera planety sprawia, że może ona być siedliskiem życia i daje wyraźne znaki, czy rzeczywiście tak jest. Jest ona również kluczem do zrozumienia pochodzenia planety, jej natury i obecnych warunków.

„W ciągu ostatniej dekady dowiedzieliśmy się, że planety o rozmiarach podobnych do Ziemi występują obficie wokół innych gwiazd – co jest szalenie ekscytujące z punktu widzenia możliwości wykrycia życia na jednej z nich” – powiedział Kreidberg. „Jednakże, tylko dlatego, że wiemy, że te planety tam są, nie wiemy nic o tym, czy zazwyczaj mają one atmosfery czy nie.”

Wyniki, opisane w artykule z 19 sierpnia w czasopiśmie Nature, pokazują, że jest możliwe, aby planety krążące wokół gwiazd karłowatych M, które są znacznie mniejsze i chłodniejsze niż Słońce, były pozbawione atmosfery – było to w rzeczywistości pierwsze faktyczne odkrycie takiej sytuacji. Gwiazdy te znane są z emitowania intensywnego światła ultrafioletowego, które może uczynić układy słoneczne mniej przyjaznymi.

„Jedną z rzeczy dotyczących małych gwiazd karłowatych M jest to, że są one bardzo jasne w ultrafiolecie przez pierwszy miliard lat swojego życia, więc istnieje wiele nierozstrzygniętych pytań o to, czy planety wielkości Ziemi wokół tych gwiazd mogą utrzymać swoje atmosfery,” powiedział Kreidberg. „Istnieje kilka teorii, które przewidują utratę atmosfery, ale do tej pory nigdy tego nie zaobserwowano.”

Badacze użyli nowatorskiej techniki, aby stwierdzić, że planeta LHS 3844b nie ma atmosfery. Zmierzyli jedną stronę jej klimatu i porównali ją z drugą, aby poszukać maksymalnej różnicy temperatur. Planeta, która znajduje się na 11-godzinnej orbicie, jest zamknięta, co oznacza, że jedna strona zawsze zwrócona jest w stronę gwiazdy, a druga jest zawsze w ciemności. Planeta z atmosferą przeniosłaby część ciepła, które absorbuje z gorącej strony na zimną. Używając danych z Kosmicznego Teleskopu Spitzera NASA, naukowcy ustalili, że tak nie jest w przypadku LHS 3844b. Stwierdzili, że strona zwrócona w stronę gwiazdy była rozgrzana do temperatury ponad 1400 stopni Fahrenheita, podczas gdy ciemna strona odpowiadała zeru absolutnemu.

„Jesteśmy przekonani, że to coś jest gołą skałą” – powiedział Kreidberg.

Pomiar ten nazywany jest „krzywą fazy termicznej” planety. Jest to pierwszy raz, kiedy ta technika została użyta dla planety ziemskiej.

LHS 3844b jest o 30 procent większa od Ziemi. Na jej powierzchni nie może istnieć woda w stanie ciekłym, a zespół Kreidberga uważa, że powierzchnia planety jest zbudowana z bazaltu, bardzo ciemnej skały, która może powstać ze schłodzonej lawy, podobnej do marii na Księżycu.

Pracując z Kreidbergiem nad dokumentem, naukowcy z Harvardu, California Institute of Technology, Massachusetts Institute of Technology, Stanford University, University of Maryland, University of Texas at Austin, Vanderbilt University oraz NASA’s Transiting Exoplanet Satellite Survey (TESS), który odkrył planetę w 2018 roku.

Related

Czy jesteśmy sami we wszechświecie?

Harwardzka astronom Laura Kreidberg spędza dni na przyglądaniu się planetom pozasłonecznym, próbując odpowiedzieć na to pytanie

Eksoplaneta może mieć atmosferę tlenową, ale nie życie

Badania mogą pomóc w rozwiązaniu zagadki, jak Wenus ewoluowała

The Daily Gazette

Zapisz się na codzienne e-maile, aby otrzymywać najnowsze wiadomości z Harvardu.