Astronomowie odkryli super-Ziemię w ekosferze wokół gwiazdy. Na ile przypomina naszą planetę?
35 lat świetlnych od Ziemi znajduje się chłodny czerwony karzeł, będący centrum układu planetarnego. Mowa o L98-59 z szeregiem małych, skalistych planet. Astronomowie właśnie odnaleźli piątą planetę tego układu, która zalicza się do kategorii tzw. super-Ziemi i w dodatku znajduje się w ekosferze gwiazdy. Oznacza to, że może tam być woda w stanie ciekłym, a potencjalnie także życie.
Spis treści:
Kiedy w 2019 roku teleskop TESS odkrył trzy planety krążące wokół czerwonego karła typu M – L98-59, a następnie czwartą w 2021 roku, wzbudziło to spore zainteresowanie. Teraz, gdy potwierdzono istnienie piątej planety – super-Ziemi w tzw. ekosferze lub inaczej w strefie zamieszkiwalnej – układ znów znalazł się w centrum uwagi.
Ekosfera czerwonego karła
Wiemy, że L98-59, znajdujący się około 35 lat świetlnych od Ziemi i jest słabym, chłodnym czerwonym karłem. Ten typ stanowi najliczniejszą grupę gwiazd w naszej Galaktyce. Szacuje się, że nawet 80% gwiazd Drogi Mlecznej to właśnie czerwone karły. Wiemy o nich, że bardzo powoli spalają wodór, przez co ich życie jest wyjątkowo długie.
Wiele czerwonych karłów ma układy planetarne zawierające planety skaliste w strefie zamieszkiwalnej. Jest tak np. w układzie TRAPPIST-1, Proxima Centauri b, L 98-59 f). Niska jasność czerwonych karłów sprawia, że ich ekosfera znajduje się bardzo blisko gwiazdy.
Również L 98-59 ma zwarty układ małych, skalistych planet. Najnowsze odkrycie, którego autorami byli naukowcy z Instytutu Badań nad Egzoplanetami im. Trottiera na Uniwersytecie w Montrealu, potwierdza obecność L98-59 f, super-Ziemi o masie minimum 2,8 razy większej od masy naszej planety.
Super-Ziemia na kołowej orbicie
Wiemy też, że nowo odkryta egzoplaneta porusza się po niemal idealnie kołowej orbicie, a okres pełnego obiegu wokół gwiazdy wynosi 23 dni ziemskich. Według wyliczeń ta super-Ziemia otrzymuje mniej więcej tyle samo energii co Ziemia, co umieszcza ją w ekosferze gwiazdy – zakresie odległości, w którym w odpowiednich warunkach atmosferycznych mogłaby istnieć woda w stanie ciekłym.
Odkrycie egzoplanety orbitującej w ekosferze gwiazdy zawsze budzi zainteresowanie. Każda z takich planet ma – choćby minimalną – szansę na istnienie prostych form życia. Choć możliwość wykrycia życia na tych odległych światach pozostaje niewielka, samo ich odnalezienie dostarcza cennej wiedzy o populacjach egzoplanet i strukturach układów planetarnych. – Nowe wyniki dają nam najbardziej kompletne spojrzenie na fascynujący układ L 98-59, jakie kiedykolwiek mieliśmy – napisał w oświadczeniu prasowym dr Charles Cadieux, badacz z Uniwersytetu w Montrealu i Instytutu Trottiera ds. Badań nad Egzoplanetami (IREx).
– To dowód na to, jak wiele możemy osiągnąć, łącząc dane z teleskopów kosmicznych i precyzyjnych instrumentów naziemnych. To także kluczowe cele do przyszłych badań atmosferycznych przy pomocy teleskopu Jamesa Webba (JWST) – stwierdził. Dodajmy, że dr Charles Cadieux jest również głównym autorem artykułu naukowego opisującego odkrycie.
Choć najbardziej ekscytująca jest planeta potencjalnie nadająca się do zamieszkania, to cała architektura układu budzi ogromne zainteresowanie. Składa się on z gęsto rozmieszczonych planet skalistych, które wykazują znaczące różnice składu chemicznego, mimo bliskiego sąsiedztwa. Przypomina to układ TRAPPIST-1 odkryty w latach 2016/2017, zawierający siedem planet skalistych.
Planetarne laboratorium
– Wieloplanetarne układy są unikatową okazją do badania procesów powstawania i ewolucji planet w tym samym środowisku gwiazdowym. Jedna z hipotez mówi, że formowanie się planet wokół bogatych w metale czerwonych karłów może sprzyjać powstawaniu pojedynczych olbrzymich planet, natomiast gwiazdy o niższej metaliczności mogą prowadzić do powstawania wielu stabilnych, skalistych planet w kompaktowych i współpłaszczyznowych konfiguracjach – można przeczytać w artykule opublikowanym w serwisie preprintów Arxiv.
Co ciekawe, orbity trzech planet układu są niemal kołowe, co czyni je dogodnymi do badań spektroskopii atmosferycznej przez JWST lub inne teleskopy. Obserwacje wskazują też, że trzy wewnętrzne planety mają rosnącą zawartość wody w zależności od odległości od gwiazdy. Poza tym wykresy pokazujące zależność masy i promienia sugerują, że planety w układzie L 98-59 mają zróżnicowany skład – od bogatych w wodór po wodne. To wskazuje na różnorodność ich historii powstawania.
– Dzięki tej różnorodności skalistych światów L 98-59 to wyjątkowe laboratorium do badania kluczowych pytań: z czego zbudowane są super-Ziemie i sub-Neptuny? Czy planety powstają inaczej wokół małych gwiazd? Czy skaliste planety mogą zachować atmosfery?” – powiedział René Doyon, współautor badania.
Źródło: Universe Today
Nasza autorka
Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka
Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.