Zespół astronomów za pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) znajdującego się w Europejskim Obserwatorium Astronomicznym (ESO) w Chile obserwował planety pozasłoneczne wokół gwiazdy L 98-59 w gwiazdozbiorze Ryby Latającej. 

Gwiazda ta znajduje się zaledwie 35 lat świetlnych od nas. W kosmicznej skali to bardzo bliskie sąsiedztwo. W 2018 roku dwie metody pozwoliły ustalić, że krążą wokół niej przynajmniej trzy planety. 

Oznacza się je literami dodawanymi do nazwy gwiazdy, ale pomija się literę a. Krążąca najbliżej gwiazdy L 98-59 planeta b jest większa od Marsa, lecz mniejsza od Ziemi. Kolejne – c i d – są większe. Zapewne są typu ziemskiego, czyli zbudowane głównie ze skał. 

Planeta pokryta oceanem i dwie sprzyjające życiu 

Astronomowie, którzy publikują pracę w „Astronomy & Astrophysics” dodają do tego kilka bardzo ciekawych odkryć. Nowe obserwacje wskazują bowiem na obecność dużych ilości wody na planecie d. Jest prawdopodobnie światem-oceanem, bo z wody składa się aż w jednej trzeciej. 

Wokół gwiazdy krąży jeszcze czwarta planeta oraz prawdopodobnie piąta. Byłby to planety e oraz f. Obie krążą w „strefie życia”, czyli na tyle daleko od macierzystej gwiazdy, by utrzymać atmosferę i wodę w stanie ciekłym, ale na tyle blisko, by nie zamarzały. 

Druga Ziemia jak połowa Wenus 

Odkrycie jest przełomowe także dlatego, że po raz pierwszy udało się za pomocą pomiaru prędkości radialnej gwiazdy (czyli zaburzeń jej ruchu wywołanego przez planetę) wyznaczyć masę najmniejszej dotąd wykrytej egzoplanety. Badacze twierdzą, że znajdująca się najbliżej gwiazdy planeta b ma masę połowy Wenus, czyli nieco mniej niż połowy Ziemi. 

– To duży krok naprzód w naszych możliwościach wyznaczania mas najmniejszych planet pozasłonecznych – mówi Maria Rosa Zapatero Osorio z Centrum Astrobiologii Uniwersytetu w Madrycie. 

Podglądanie atmosfer odległych planet 

Zespół ma nadzieję, że układ będzie można obejrzeć dokładniej za pomocą teleskopu Webba, który ma trafić na orbitę w ostatnich miesiącach tego roku. Podglądać go pozwoli także Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), który zostanie oddany w ESO w 2027 roku. 

Oba będą mieć na tyle dużą rozdzielczość, że pozwolą na obserwacje atmosfer odległych planet i poznanie ich chemicznego składu. 

– Ten układ daje nam tego przedsmak. Poszukujemy planet pozasłonecznych od narodzin astronomii. Teraz zbliżamy się to chwili odkrycia planety typu ziemskiego w strefie życia, której atmosferę będziemy mogli badać – mówi Olivier Demangeon z Instytutu Astrofizyki Uniwersytetu w Porto i główny autor pracy. 

Model układu planetarnego L 98-59. fot. NASA’s Goddard Space Flight Center.

Egzoplanety: gdzie ich szukać?

W języku greckim „egzo” oznacza zewnętrzny. Określenia egzoplanety używa się do opisywania planet niewchodzących w skład Układu Słonecznego.

Już w XVI wieku włoski filozof i humanista Giordano Bruno przekonywał, że widoczne na nocnym niebie gwiazdy to odległe Słońca, wokół których poruszają się planety podobne do naszej Ziemi. Jednak na odkrycie pierwszych pozasolarnych planet musieliśmy zaczekać do XX wieku.

Do kwietnia 2022 roku naukowcy zaobserwowali ponad 5 tys. planet i właściwie prawie każdego dnia odkrywają kolejne. Pierwszą planetę poza Układem Słonecznym zaobserwował i opisał w 1992 roku polski astronom prof. Aleksander Wolszczan. 

Czy na egzoplanetach może istnieć życie?

To jedno z najważniejszych pytań, jakie nauka zadaje sobie przynajmniej do odkrycia, że w najbliższych Ziemi układach takich jak Proxima Centauri krążą ziemiopodobne globy. Jednym z nich jest Proxima-b, którą od naszej planety dzieli zaledwie 4,24 roku świetlnego (ok. 40 bln km). W skali kosmicznej to niewielka odległość. Jednak nawet gdybyśmy umieli ją pokonać – czy mamy po co?

Wiadomo, że do powierzchni Proximy-b dociera 250 razy więcej promieniowania rentgenowskiego i kilkadziesiąt razy więcej promieniowania UV niż do powierzchni Ziemi. Jego źródłem jest macierzysta gwiazda – Proxima Centauri, która jest czerwonym karłem.

Czerwone karły to najliczniejsze gwiazdy we Wszechświecie. Są mniejsze od Ziemi i mniej jasne, jednak mają jedną zabójczą cechę. Są bardzo aktywne i często rozbłyskują, gwałtownie i nieprzewidywalnie zmieniając swoją jasność w całym widmie. Planety, które znajdują się w pobliżu, są wówczas zalewane wysokoenergetycznym promieniowaniem. I choć nie wiadomo, jakie dokładnie warunki panują na takich globach, nie ma wątpliwości, że silne promieniowanie uszkadza kwasy nukleinowe, które są podstawowym nośnikiem informacji genetycznej we wszystkich ziemskich organizmach.

A jednak to nie oznacza, że planety takie jak Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b czy LHS-1140b są martwe. Lisa Kaltenegger i Jack O’Malley-James przeprowadzili symulacje poziomów promieniowania UV dla tych czterech egzoplanet. Okazało się, że są one wyższe niż dzisiaj na Ziemi – ale znacząco niższe niż na Ziemi sprzed ok. 3,9 mld lat, kiedy zaczęło na niej ewoluować życie.

– Wykazaliśmy, że promieniowanie UV nie przekreśla możliwości rozwijania się życia na pozasłonecznych egzoplanetach – podsumowali naukowcy w pracy opublikowanej w „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”

Źródło: ESA, Astronomy & Astrophysics

Czytaj więcej fascynujących artykułów: