Na tej planecie może istnieć życie. Po raz pierwszy odkryto atmosferę na skalistym globie podobnym do Ziemi
Naukowcy po raz pierwszy w historii odkryli atmosferę otaczającą skalistą egzoplanetę krążącą w ekosferze, czyli strefie sprzyjającej życiu. Obiekt o nazwie LHS 1140 b jest większy od Ziemi i krąży wokół czerwonego karła, a jego gazowa otoczka składa się głównie z helu.
To odkrycie może stać się kamieniem milowym w poszukiwaniach życia poza Układem Słonecznym. Po raz pierwszy udało się zaobserwować atmosferę wokół skalistej planety pozasłonecznej znajdującej się w strefie zamieszkiwalnej swojej gwiazdy. Obiektem badań jest LHS 1140 b, tak zwana „super-Ziemia” oddalona od nas o około 48 lat świetlnych. Znajduje się ona w układzie czerwonego karła, gwiazdy znacznie mniejszej i chłodniejszej od Słońca. Krąży w odległości, która pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym na jej powierzchni. To kolejne w ostatnich miesiącach odkrycie planety na której potencjalnie może istniec życie. Niedawni pisaliśmy o podobnym układzie pozasłonecznym, Gliese 3378. Pierwsza skalista egzoplaneta z atmosferą Odkrycie to, opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Science”, zmienia sposób w jaki postrzegamy ewolucję planet pozasłonecznych. Przez ponad 20 lat naukowcy wykrywali atmosfery jedynie na olbrzymich, gazowych planetach, które krążyły bardzo blisko swoich gwiazd. Panowały na nich ekstremalnie wysokie temperatury – warunki zupełnie nieprzyjazne dla życia. LHS 1140 b jest zupełnie inna: to glob skalisty, z masą ok. pięciokrotnie większą od Ziemi. Droga do odkrycia na LHS 1140 b Główny autor badania, Collin Cherubim z Uniwersytetu Harvarda, opracował teoretyczny model przewidujący, że planety o określonej charakterystyce mogą tracić wodór, ale zachowywać hel, tworząc specyficzną, zdominowaną przez ten gaz atmosferę. Cherubim nazwał te obiekty „światami helu” i zasugerował, że mogą one być naturalnym etapem ewolucji wielu małych planet. Choć początkowo jego promotor, prof. David Charbonneau, podchodził do tych obliczeń sceptycznie, dane zebrane podczas obserwacji okazały się niepodważalne. Do potwierdzenia istnienia atmosfery wykorzystano spektrograf WINERED zainstalowany w Obserwatorium Las Campanas w Chile. Naukowcy wykorzystali rzadkie zjawisko z września 2024 roku, kiedy to LHS 1140 b oraz jej sąsiednia planeta dokonały tranzytu przed tarczą swojej gwiazdy tej samej nocy. Analizując światło gwiazdy przechodzące przez krawędź planety (podobnie jak promienie słońca przechodzące przez watę cukrową), badacze mogli zidentyfikować, jakie długości fal są pochłaniane przez gazy. Wykryto hel ulatniający się w przestrzeń kosmiczną w tempie setek tysięcy kilogramów na sekundę. Gaz, który uciekł z atmosfery planety jest podgrzewany przez promieniowanie gwiazdy do temperatury ponad 4700 stopni Celsjusza. Dziwny przypadek pod „słońcem” czerwonego karła Zadziwiające jest to, że atmosfera LHS 1140 b przetrwała ponad trzy miliardy lat. Czerwone karły są znane z gwałtownej aktywności i emitowania silnego promieniowania rentgenowskiego oraz UV, które zazwyczaj odziera planety skaliste z ich atmosfer. Jednak LHS 1140 b od swojej gwiazdy otrzymuje tylko 42% energii, którą Ziemia dostaje od Słońca. Dzięki temu zdołała utrzymać hel, zgromadzony jeszcze podczas formowania się układu planetarnego wokół gwiazdy. Milowy krok w badaniach planet pozasłonecznych Prof. Robin Wordsworth z Harvardu, w rozmowie z portalem Science Alert, podkreśla znaczenie tego odkrycia, przypominając że jeszcze 20 lat temu naukowcy zastanawiali się, czy planety typu ziemskiego w ogóle istnieją. Potem odkryto, że są one powszechne, a kolejnym krokiem było sprawdzenie, czy potrafią utrzymać atmosferę. – Teraz wiemy, że przynajmniej jedna z nich to potrafi – stwierdził Wordsworth. Sukces ten udowadnia również, że teleskopy naziemne mogą być równie skuteczne w badaniu atmosfer obcych światów, co Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST). Otwiera to drogę do dalszych badań LHS 1140 b. Kolejnym krokiem będzie ustalenie pełnego składu chemicznego atmosfery oraz zbadanie, czy na powierzchni planety znajdują się oceany lub inne cechy sprzyjające powstaniu i utrzymaniu życia. Dla naukowców to początek nowej ery obserwacji. Źródło: Science, Science Alert Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Rosną szanse, że w naszym galaktycznym sąsiedztwie może istnieć planeta podobna do Ziemi
W gwiazdozbiorze Żyrafy, 25 lat świetlnych od Ziemi, wokół czerwonego karła Gliese 3378, krąży planeta, która według ostatnich badań może być przyjazna życiu. Jak to sprawdzić?
Chociaż liczba potwierdzonych planet pozasłonecznych (tzw. egzoplanet) regularnie wzrasta i wynosi według ostatnich, lipcowych danych już 6316 obiektów, niewiele z nich przypomina Ziemię. Spośród opisanych obiektów tylko 223 to planety skaliste przypominające naszą planetarną kołyskę. Planety skaliste i Super-Ziemie Do kolejnej kategorii należą tzw. super-ziemie, których liczba wynosi 1801. Te egzoplanety to bardzo ciekawa kategoria. Bo chociaż w pierwszej chwili chciałoby się o nich myśleć, że przypominają naszą planetę, tylko są nieco większe, to sprawa nie jest aż tak prosta. Super-ziemie mogą być skaliste, gazowe lub mieć skład pośredni. Dopiero szczegółowe badania pozwalają stwierdzić, czy dana super-ziemia jest rzeczywiście skalista. W praktyce więc liczba planet uznawanych za skaliste w szerokim sensie wynosi gdzieś między 223 a ok. 2000, w zależności od tego, ile super-ziemi faktycznie okaże się skalistych po dokładniejszych pomiarach gęstości. Właśnie do kategorii super-ziemi należy odkryta w 2024 roku planeta znajdująca się około 25 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Żyrafy. Planeta GJ 3378b krąży wokół czerwonego karła. Okrąża swoją gwiazdę co 21,5 dnia, znajdując się około dziesięciokrotnie bliżej niej niż Ziemia znajduje się od Słońca. Ponieważ czerwony karzeł emituje około 90% mniej promieniowania niż Słońce, mimo bliskości gwiazdy GJ 3378b znajduje się niemal idealnie pośrodku tzw. strefy zamieszkiwalnej, w której na powierzchni planety może istnieć ciekła woda. I to jest dobra informacja dla poszukiwaczy życia pozaziemskiego. Jednak początkowe analizy wskazywały, że GJ 3378b jest 5,26 razy masywniejsza od Ziemi, co było potencjalnie problematyczne. Masa jest kluczowa Dlaczego? Z analiz wynika, że powyżej pewnego progu (ok. 2–10 mas Ziemi) znacznie rośnie prawdopodobieństwo, że planeta nie pozostanie skalistym światem z cienką atmosferą, tylko zmieni się w gazowego mini-Neptuna lub przejdzie w stan skrajnego efektu cieplarnianego. Dlatego badacze przy typowaniu kandydatów do światów przyjaznych życiu preferują planety bliższe masie Ziemi. A GJ 3378 b właśnie wpadła do tej kategorii, ponieważ według najnowszych analiz jej masa spadła z 5,26 mas Ziemi do 2,3 mas Ziemi. Nowe analizy zostały opublikowane 30 czerwca w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”. Naukowcy ponownie obliczyli masę egzoplanety, wykorzystując instrument Habitable-zone Planet Finder, zamontowany na teleskopie Hobby-Eberly w obserwatorium McDonald Observatory w Teksasie. Urządzenie mierzy niezwykle subtelne „kołysanie się” gwiazdy wywołane grawitacyjnym oddziaływaniem krążących wokół niej planet. Dzięki temu można precyzyjniej określić masę planety oraz parametry jej orbity. Nowe obliczenia wskazują, że GJ 3378b jest niemal na pewno planetą skalistą. Wskazują również, że może posiadać atmosferę o ciśnieniu zbliżonym do ziemskiego. W konsekwencji rosną szanse, że mogłyby tam istnieć organizmy pozaziemskie. W poszukiwaniu życia pozaziemskiego To oczywiście dużo za wcześnie, by odkorkowywać szampany. Przede wszystkim nie mamy pewności, czy planeta ma atmosferę. Względnie niewielka odległość między planetą a jej gwiazdą mogła sprawić, że ewentualna atmosfera została z czasem zdmuchnięta przez wiatr gwiazdowy. Podobny proces prawdopodobnie doprowadził do utraty atmosfery i dawnych oceanów na Marsie wskutek działania promieniowania słonecznego. Dopiero gdy kolejne obserwacje i analizy potwierdzą istnienie atmosfery, można będzie szukać w niej tzw. biosygnatur, czyli m.in. charakterystycznych gazów, których obecność (lub kombinację) trudno wytłumaczyć wyłącznie procesami geologicznymi czy chemicznymi, bez udziału organizmów żywych. Wśród gazów tych znajdują się m.in. tlen, ozon i metan. Dalsze badania, które – miejmy nadzieję – potwierdzą istnienie wokół GJ 3378b atmosfery, są już zaplanowane. Źródło: LiveScience Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i pisarka zajmującą się tematyką popularnonaukową, głównie kosmosem. Absolwentka Uniwersytetu Warszawskiego, przygodę z mediami rozpoczęła ponad 20 lat temu w redakcji „Życia Warszawy”. Poza pisaniem o polskiej i światowej nauce na łamach „National Geographic” współpracuje m.in. z „Wysokimi Obcasami” i kilkoma magazynami premium. Współautorka trzech bestsellerowych książek: „Człowiek – istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Pracuje w Centrum Badań Kosmicznych PAN i współpracuje z polskim Obserwatorium Cerro Murphy w Chile (OCM), którym zarządza CAMK PAN.
Fundamentalne pytanie o ŻYCIE. Rój teleskopów LIFE poszuka go poza Ziemią
Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? A może po prostu nie znamy jeszcze metody zdolnej odnaleźć pozaziemskie formy życia? Te pytania stoją u samej podstawy badań i eksploracji kosmosu. Niedawno Instytut Badań Kosmicznych im. W.M. Kecka opublikował raport opisujący misję Large Interferometer For Exoplanets (LIFE), która – jak mają nadzieję jej twórcy – pomoże udzielić ostatecznej odpowiedzi na to fundamentalne pytanie.
Wielkie obserwatoria naziemne i kosmiczne nieustannie przeczesują niebo. Ale nawet te najlepsze, jak Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST), dostarczyły jedynie kuszących przebłysków informacji o atmosferach innych światów. To wciąż niewystarczająco dużo, by jednoznacznie stwierdzić, czy istnieje tam życie w formie, jaką znamy. Być może wsparciem dla tych badań stanie się obserwatorium kosmiczne ARIEL tworzone przez Europejską Agencję Kosmiczną. Ten teleskop, przy którym pracują też uczeni z Centrum Badań Kosmicznych PAN, ma zbadać atmosfery tysiąca planet pozasłonecznych i zrobić to z niebywałą precyzją. Jednak wedle raportu W.M. Keck Institute for Space Studies (Caltech) pod tytułem „Exploring Exoplanets with Interferometry”, jeden teleskop to za mało. Należy zbudować całą konstelację współpracujących ze sobą teleskopów kosmicznych. Konstelacja pięciu statków kosmicznych Raport opisuje misję Large Interferometer For Exoplanets (LIFE), która – jak mają nadzieję jej twórcy – pomoże udzielić ostatecznej odpowiedzi na fundamentalne pytanie astronomii i astrobiologii. Misja miałaby obejmować pięć statków kosmicznych poruszających się w swobodnej formacji. Używając techniki zwanej interferometrią zerującą (ang. nulling interferometry), statki te wydobywałyby słabe sygnatury cieplne planet skalistych spośród oślepiającego blasku ich gwiazd macierzystych. Cztery statki-teleskopy należałoby rozmieścić w konfiguracji o kształcie X, z regulowanymi liniami bazowymi od 10 do 600 metrów, a piąty centralny statek łączy zbierane wiązki światła. Teleskopy mają badać niebo w zakresie średniej podczerwieni. W zakresie długości fal 4–18,5 mikrometra różnica jasności między gwiazdą a egzoplanetą podobną do Ziemi spada z około dziesięciu miliardów (w świetle widzialnym) do około dziesięciu milionów. Gazowe biosygnatury Co ważniejsze, właśnie w tym zakresie para wodna, dwutlenek węgla, ozon, metan i podtlenek azotu wykazują swoje najsilniejsze spektralne linie absorpcyjne. Żaden istniejący ani planowany teleskop nie potrafi odczytać emisji termicznej skalistej, nietranzytującej planety wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Wspomniane gazy są prawdziwą kopalnią potencjalnych biosygnatur spektralnych, czyli oznak mogących wskazywać na obecność życia. JWST również obserwuje niebo w podczerwieni, jednak wykrywa atmosfery egzoplanet poprzez spektroskopię tranzytową – technikę wymagającą, by planeta przechodziła przed tarczą swojej gwiazdy widzianą z Ziemi. Ta metoda preferuje planety znajdujące się w pobliżu czerwonych karłów, a nie gwiazd podobnych do Słońca. Dla umiarkowanych, skalistych światów w strefie zamieszkiwalnej takich gwiazd JWST nie jest w stanie zebrać użytecznego sygnału, niezależnie od czasu obserwacji. Obserwatorium światów zamieszkiwalnych Aby móc lepiej spełnić swoje zadanie, konstelacja LIFE musiałaby współpracować z Habitable Worlds Observatory (HWO) – planowanym flagowym teleskopem kosmicznym NASA, który ma bazować na osiągnięciach Hubble’a, Webba i czekającego na wystrzelenie Teleskopu Kosmicznego Nancy Grace Roman. Celem HWO jest poszukiwanie śladów życia na pobliskich planetach podobnych do Ziemi. Połączy technologie ultrafioletowe, optyczne i podczerwone, by badać fundamentalne pytania o życie we Wszechświecie, pochodzenie galaktyk i miejsce człowieka w kosmosie. LIFE i HWO to doskonałe uzupełniające się instrumenty, badające zupełnie odrębne aspekty tego samego problemu. HWO skupi się na świetle widzialnym i ultrafiolecie, podczas gdy LIFE zmierzy emisję termiczną w średniej podczerwieni, by wyznaczyć temperaturę, promień i skład atmosferyczny planet. Połączenie danych obu misji jest kluczowe dla eliminacji „fałszywych pozytywów”, gdzie coś wyglądającego jak biosygnatura jest w rzeczywistości wynikiem procesów abiotycznych. Kiedy możemy spodziewać się tych potężnych łowców kosmicznego życia? Raport mówi o latach 40. tego wieku. Jednak patrząc na obecne cięcia w programach naukowych NASA, termin może ulec zmianie. Szacowany koszt HWO to co najmniej 11 miliardów dolarów. Dla porównania – James Webb kosztował ok. 10 mld dolarów i był wielokrotnie opóźniany. Jednak amerykański kongres obciął finansowanie projektu HWO o, bagatela, 97 procent. Projekt LIFE nie ma jeszcze oficjalnej wyceny – misja jest na zbyt wczesnym etapie. Biorąc pod uwagę, że wymaga czterech latających w formacji teleskopów i centralnego statku, eksperci spodziewają się kosztów porównywalnych z HWO lub wyższych. Źródła: ArXiv, 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”.
Słońce kluczem do odkrycia nowej Ziemi. Pomoże w tym ESPRESSO
Poszukiwanie planet pozasłonecznych właśnie wkroczyło w nową fazę. Co ciekawe, aby odnaleźć planety krążące wokół odległych gwiazd, naukowcy przyglądają się naszej własnej centralnej gwieździe. W jaki sposób zrozumienie natury Słońca przybliża nas do odkrywania nowych światów?
Wykrywanie oraz charakteryzowanie planet podobnych do Ziemi, czyli posiadających warunki fizyczne umożliwiające istnienie ciekłej wody, a tym samym potencjalnie sprzyjających życiu, jest jednym z podstawowych zadań współczesnej astrofizyki. Niestety poszukiwanie te utrudnia astrofizyczny „szum” z gwiazd macierzystych. Dotychczasowe metody radzenia sobie z tym problemem są niewystarczające do osiągnięcia wymaganych poziomów precyzji. Nowe, nieznane światy Jednak jeden instrument, a tak naprawdę cała infrastruktura, mogą to zmienić. Mowa o teleskopie Paranal solar Espresso Telescope (PoET). Jest on połączony ze spektrografem ESPRESSO (ESO), co umożliwi jednoczesne prowadzenie obserwacji całkowitego widma Słońca oraz obserwacji rozdzielonych przestrzennie na poziomie pojedynczych sekund łuku, przy rozdzielczości widmowej R~200000. Aktualne dane mówią o około 6300 potwierdzonych planetach pozasłonecznych (egzoplanetach). Ponadto istnieją tysiące kandydatów oczekujących na potwierdzenie – głównie z misji takich jak Kepler Space Telescope i TESS. Te pozaziemskie światy są zazwyczaj wykrywane i badane poprzez analizę światła pochodzącego z ich gwiazd macierzystych, m.in. przez szukanie małych zmian w widmie gwiazdy. Jednak aktywność gwiazdowa może wytwarzać sygnały, które zagłuszają, a w innych sytuacjach naśladują zmiany wywoływane przez bliskie gwieździe planety. Podobnie jak plamy słoneczne zmieniają światło słoneczne, powierzchniowa aktywność innych gwiazd zaburza ich widma w sposób, który może być mierzony, jako „szum”, przy użyciu aktualnych instrumentów do polowania na planety. Usuwanie tego szumu z widma odległej gwiazdy jest trudne, ponieważ nie rozumiemy w pełni, jak aktywność gwiazdowa zmienia światło, które obserwujemy. Na szczęście naukowcy znaleźli rozwiązanie: postanowili nauczyć się tego od naszej własnej gwiazdy. PoETyckie łowy na egzoplanety Infrastruktura PoET składa się z teleskopu ze zwierciadłem o średnicy 60 cm, które gromadzi światło z określonych obszarów na Słońcu, takich jak pojedyncze plamy słoneczne. Bada w ten sposób sygnatury aktywności gwiazdowej. PoET obejmuje też mniejszy teleskop, który zbiera światło od całej widocznej powierzchni tarczy słonecznej. – Będziemy w stanie analizować z bardzo wysoką rozdzielczością specyficzne obszary Słońca w sposób dotąd niespotykany – mówi Alexandre Cabral, współkierujący projektem PoET. Ekspert wyjaśnia, że jednoczesne obserwacje zarówno tarczy słonecznej, jak i pojedynczych cech powierzchniowych, pozwolą dokładnie ustalić, jak aktywność gwiazdowa zmienia widmo słoneczne. Następnie może to zostać użyte jako przewodnik do precyzyjnego usunięcia „szumu” odległych gwiazd, zdolnego ukrywać egzoplanety. Aby sprawdzić, czy pomysł jest trafny, konieczny jest precyzyjny instrumentu zaprojektowanego do badania planet pozasłonecznych. Instrument o bardzo energetycznej nazwie ESPRESSO. Ekstremalna precyzja ESPRESSO ESPRESSO to ekstremalnie precyzyjny spektrograf wysokiej rozdzielczości, zdolny do wykrywania niewielkich zmian w widmach gwiazd, zwykle w celu odnalezienie lub scharakteryzowania okrążających je planet. Jako instrument do poszukiwania egzoplanet na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT), badający w nocy odległe gwiazdy, ESPRESSO będzie teraz też używany w dzień przez PoET do analizowania widm słonecznych. To sprawia, że astronomowie zyskali nowe możliwości. Noc i dzień nad Atakamą Tak zwane pierwsze światło PoET zostało zarejestrowane na początku kwietnia w należącym do ESO Obserwatorium Paranal. Znajduje się ono na chilijskiej pustyni Atakama, która jest uznawana za jedno z najlepszych miejsce na świecie do obserwacji nieba. W rejonie tym występuje średnio około 330–340 bezchmurnych nocy w ciągu roku. Między innymi dlatego znajdują się tam największe i najnowocześniejsze naziemne obserwatoria astronomiczne globu. Wśród nich zasłużone La Silla Observatory, kompleks badawczy Chajnantor Observatory z kultowym teleskopem ALMA czy otwarte niedawno obserwatorium imienia Very C. Rubin. Na Atakamie znajduje się też polskie Obserwatorium Cerro Murphy zarządzane przez badaczy z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN. Pierwsze obserwacje PoET pokazały, że system działa zgodnie z wymaganiami i jest w stanie uzyskiwać widma zarówno całej tarczy słonecznej, jak i określonych obszarów na niej. Po trwającym okresie optymalizacji rozpocznie się faza naukowa. Pierwsze dane powinniśmy uzyskać do końca roku. 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”.
Czy na pozbawionych światła księżycach planet swobodnych mogą panować warunki przychylne życiu?
Planety swobodne są wyrzutkami swoich systemów planetarnych. Utraciły grawitacyjną smycz w wyniku różnego rodzaju zjawisk. Niektóre z nich wciąż utrzymują swoje księżyce. Wydaje się, że takie pozbawione stałego dostępu do światła światy nie mogą mieć zdolności podtrzymywania życia. Jednak nowa publikacja naukowców z Instytutu Maxa Plancka oraz ESA pokazuje, że w pewnych warunkach księżyce planet swobodnych mogą być środowiskiem przychylnym rozwojowi życia.
Księżyce krążące wokół pozbawionych gwiazd tzw. planet swobodnych (rogue planets) mogą pozostawać wystarczająco ciepłe, aby przez miliardy lat utrzymywać wodę w stanie ciekłym – sugerują wyniki nowego badania opublikowanego na łamach „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Oznacza to, że w głębokiej przestrzeni kosmicznej mogłyby istnieć długotrwałe środowiska sprzyjające życiu. Egzoksiężyce egzoplanet Podkreślmy, że badanie dotyczynaturalnych satelitów egzoplanet, czyli tzw. egzoksiężyców, szczególnie tych krążących wokół planet swobodnie przemieszczających się w przestrzeni międzygwiezdnej. Istnienie takich egzoksiężyców planet międzygwiezdnych nie zostało jeszcze jednoznacznie potwierdzone, jednak rosnąca liczba pośrednich dowodów sugeruje, że pierwsze takie odkrycie może nastąpić w niedalekiej przyszłości. Planety swobodne lub planety międzygwiezdne powstają w młodych układach planetarnych, gdzie silne oddziaływania grawitacyjne potrafią wyrzucić planetę z jej orbity wokół gwiazdy, wysyłając ją w przestrzeń międzygwiezdną. Badania wskazują jednak, że takie planety mają znaczną szansę zachować swoje księżyce nawet po opuszczeniu układu planetarnego. Sam proces wyrzucenia planety z układu zmienia orbity jej księżyców, rozciągając je w wydłużone, eliptyczne trajektorie wokół planety. Kiedy księżyc porusza się po takiej wydłużonej orbicie, jego odległość od planety stale się zmienia. Grawitacja planety ściska i rozciąga wnętrze księżyca, powodując powstawanie ciepła. Zjawisko to nazywa się grzaniem pływowym (tidal heating). Powstające w jego wyniku ciepło wewnętrzne może — według nowego badania — być na tyle silne, by zapobiegać zamarzaniu oceanów nawet w zimnej przestrzeni międzygwiezdnej. Podobne zjawiska znamy z Układu Słonecznego, m.in. z księżyców Jowisza Europa i Io oraz z księżyca Saturna Enceladusa. Kolebka życia nie wymaga Słońca Korzystając z modeli komputerowych, naukowcy ustalili, że temperatura na księżycu wielkości Ziemi, orbitującym wokół planety swobodnej w typie Jowisza, mogłaby być wystarczająco wysoka, aby utrzymać ciekłą wodę na powierzchni nawet przez 4,3 miliarda lat — czyli niemal tak długo, jak istnieje Ziemia. – Kolebka życia niekoniecznie wymaga Słońca — powiedział główny autor badania dr David Dahlbüdding z Uniwersytetu Ludwika i Maksymiliana w Monachium oraz z Centrum Badań Astrochemicznych Instytutu Maxa Plancka. Wcześniej prowadzone badania sugerowały, że na takich księżycach mogłaby istnieć ciekła woda tylko, jeśli posiadałyby one grubą atmosferę zdominowaną przez dwutlenek węgla (CO₂). Ale tu pojawił się problem z kondensacją CO₂ oraz zapadaniem się atmosfery, szczególnie w warunkach wysokiego ciśnienia, które sprzyjałyby długo utrzymującym się warunkom sprzyjającym podtrzymaniu życia. 4,3 miliony lat z ciekłą wodą Aby rozwiązać ten problem, badacze wykorzystali samospójny model atmosfery, który uwzględnia zarówno transfer promieniowania, jak i chemię równowagową z procesami kondensacji. Dzięki temu mogli zasymulować bardziej stabilną atmosferę zdominowaną przez wodór dla różnych początkowych składów chemicznych, obejmujących m.in. węgiel, tlen i azot. – Nasze wyniki wskazują, że takie atmosfery mogą skutecznie zatrzymywać ciepło dzięki absorpcji wywołanej zderzeniami cząsteczek wodoru (H₂). Pozwala to utrzymać temperaturę powierzchni sprzyjającą istnieniu ciekłej wody przez okres nawet do 4,3 miliarda lat, w zależności od ciśnienia powierzchniowego, przy jednoczesnym uniknięciu zapadania się atmosfery spowodowanego kondensacją. Dodatkowo cykle nawilżania i wysychania wywołane silnymi pływami, w połączeniu z zasadowością rozpuszczonego amoniaku (NH₃), mogą tworzyć warunki sprzyjające polimeryzacji RNA, a tym samym wspierać powstanie życia. Autorzy podkreślają, że odkrycie to może znacząco poszerzyć zakres środowisk, w których może powstawać życie, sugerując, że życie mogłoby pojawiać się i przetrwać nawet w najciemniejszych rejonach Galaktyki, daleko od jakiejkolwiek gwiazdy. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 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”.
Odległa gwiazda wpadła w „szaleństwo”. Tak astronomowie odkryli potężne zderzenie planet
Astronomowie po raz pierwszy śledzili „na żywo” zderzenie dwóch planet. W układzie planetarnym, którego centrum jest gwiazda Gaia20ehk, powstała chmura gorącego pyłu o masie księżyca. To może być klucz do ostatecznej odpowiedzi na pytanie jak powstał nasz Księżyc.
Po raz pierwszy udało się niemal „na żywo” śledzić narodziny nowego porządku w odległym układzie planetarnym. Katastrofalne zderzenie dwóch planet miało miejsce w układzie Gaia20ehk, oddalonym o około 11 000 lat świetlnych od Ziemi. To monumentalne wydarzenie rzuca nowe światło na procesy formowania się ciał niebieskich. Może stanowić współczesny odpowiednik kolizji, która miliardy lat temu doprowadziła do powstania układu Ziemia-Księżyc. Jak odkryto wielkie zderzenie? Odkrycie jest owocem wielu lat pracy międzynarodowych zespołów badawczych i wykorzystania najbardziej zaawansowanych narzędzi obserwacyjnych. W badaniu wykorzystano dane pochodzące z: satelity Gaia, misji NASA SPHEREx oraz teleskopu WISE. System planetarny Gaia20ehk, czasem oznaczany w literaturze naukowej też jako Gaia-GIC-1, jest położony w gwiazdozbiorze Rufy, obserwowalnym na niebie na półkuli południowej. W 2021 roku zaczął się bardzo dziwnie zachowywać. Astronomowie określili to jako nagłe „szaleństwo” gwiazdy, która do tej pory wydawała się całkowicie stabilna. Pierwszymi sygnałami ostrzegawczymi były trzy wyraźne spadki jasności w zakresie światła widzialnego, trwające średnio 200 dni. Sugerowało to cykliczne pojawianie się gęstego materiału przesłaniającego tarczę gwiazdy. Jednocześnie zaobserwowano gwałtowne pojaśnienie obiektu w widmie podczerwonym. Czyli podczas gdy gwiazda optycznie ciemniała, emitowała duże ilości ciepła. To musiał być rozgrzany pył i odłamki skalne, wyrzucone w przestrzeń kosmiczną w wyniku uderzenia. Temperatura tego świeżo powstałego „gruzu” wynosiła około 900 Kelwinów (około 630 st. Celsjusza). Skala kosmicznej katastrofy Według danych ze spektrometrów, Gaia20ehk to młoda gwiazda typu F, nieco masywniejsza i gorętsza od naszego Słońca. Na podstawie okresów spadków jasności astronomowie precyzyjnie wyliczyli, że kolizja miała miejsce w odległości około 1,1 jednostki astronomicznej (AU) od centrum układu. To dystans niemal identyczny z odległością Ziemi od Słońca. A zatem to zderzenie jest idealnym „laboratorium” do testowania najmocniejszej teorii o powstaniu Księżyca. A mówi ona, że miliardy lat temu ciało niebieskie wielkości Marsa uderzyło w proto-Ziemię. Szacunkowa masa pyłu wyrzuconego w układzie Gaia20ehk wynosi co najmniej 4 × 10²⁰ kg, co odpowiada wielkości małego, lodowego księżyca. Jednak masa samych zderzających się ciał musiała być znacznie większa. Nieregularny charakter zmian jasności po 2021 roku oraz asymetryczne profile krzywej blasku gwiazdy, sugerują że chmura pyłu i szczątków dynamicznie rozciąga się na orbicie eliptycznej. Obserwacje spektroskopowe teleskopów SOAR i SALT sugerują, że centralna gwiazda została mocno zasłonięta przez chmurę pyłu. Wielkie zderzenia a życie w kosmosie Odkrycie to ma fundamentalne znaczenie dla astrobiologii: pomaga odpowiedzieć na pytanie, jak często w kosmosie dochodzi do gigantycznych zderzeń. Są one uważane za powszechny etap ewolucji planet skalistych w młodych systemach, jednak ich obserwacje były dotąd niezwykle rzadkie. Badanie takich zjawisk pozwala lepiej zrozumieć procesy powstawania księżyców. A to właśnie księżyce stabilizują osie obrotu planet, powodują pływy w oceanach i zwiększają ogólną przyjazność planety dla życia. Teraz naukowcy zamierzają wykorzystać Obserwatorium im. Very C. Rubin, które dzięki potężnemu teleskopowi Simonyi Survey Telescope może odkryć nawet 100 podobnych kolizji w ciągu 10 lat. Układowi Gaia20ehk będzie się bacznie przyglądać także Kosmiczny Teleskopu Jamesa Webba (JWST), co pozwoli na precyzyjne określenie składu chemicznego chmury pyłu i gruzu. Po skompletowaniu tych danych dostaniemy jeszcze lepszy i bardziej precyzyjny obraz „wielkiego zderzenia” w układzie Gaia20ehk. Źródło: The Astrophysical Journal Letters Nasza autorka Magdalena Rudzka Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.
Ogromny sukces Polaków. Nasi astronomowie „zważyli” planetę podróżującą przez Drogę Mleczną i odkryli nową klasę ciał niebieskich
W prestiżowym czasopiśmie „Science” opublikowano właśnie przełomową pracę zespołu astronomów, w którym dużą rolę odegrali polscy badacze. Odkryli oni zupełnie nowa klasę planet pozasłonecznych. To jedno z najważniejszych astronomicznych wydarzeń dekady.
Spis treści: Nieuchwytni planetarni wędrowcy Mikrosoczewkowanie grawitacyjne zdradza niewidoczne obiekty Od podejrzeń do pewności – historia poszukiwań planet swobodnych Planeta swobodna czy inny obiekt? Jak zważyć planetę? Obserwacje odległe o 1,6 miliona kilometrów Międzynarodowy zespół, w którym kluczową rolę odegrali astronomowie z prowadzonego w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego wielkoskalowego przeglądu nieba OGLE oraz projektu Gaia Science Alerts, ogłosili odkrycie nowej klasy planet pozasłonecznych – planet swobodnych. To obiekty krążące samotnie w Drodze Mlecznej, niezwiązane grawitacyjnie z gwiazdami. Odkrycie było możliwe dzięki bezpośredniemu „zważeniu” planety odkrytej poprzez zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Jej masa wynosi 70 mas Ziemi. – To odkrycie dekady, porównywalne z odkryciem pierwszych udokumentowanych planet pozasłonecznych w latach 90. ubiegłego wieku. Astronomowie wreszcie mają pewność, iż tego typu obiekty istnieją we Wszechświecie – skomentował prof. Andrzej Udalski, lider polskiego projektu OGLE. Nieuchwytni planetarni wędrowcy Astronomowie od dawna zdawali sobie sprawę, iż planety pozasłoneczne mogą istnieć nie tylko w układach związanych. Różne zjawiska naturalne, jak np. oddziaływania grawitacyjne z gazowymi olbrzymami w trakcie formowania się układów planetarnych czy bliskie przejścia sąsiednich gwiazd sprawiają, że planety mogą zostać wyrywane z macierzystych układów i wystrzelone w przestrzeń międzygwiazdową. Takie samotne planety, nazwane planetami swobodnymi, mogą wędrować w Drodze Mlecznej nie będąc związanymi z żadną gwiazdą. Szacunki wskazują, że liczba takich planet może być bardzo duża i wręcz przewyższać liczbę planet związanych. Kłopot w tym, że ich istnienie trudno udowodnić. Nie emitują promieniowania, które można byłoby zobaczyć, a skoro nie poruszają się wokół gwiazdy macierzystej nie można użyć tzw. metody tranzytu, czyli okresowego spadku jasności gwiazdy w chwili przejścia przez jej tarczę planety. Mikrosoczewkowanie grawitacyjne zdradza niewidoczne obiekty Można jednak wykorzystać technikę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Zachodzi ono, gdy światło odległej gwiazdy zostaje ugięte i wzmocnione przez grawitację bliższego obiektu, zwanego soczewką. Metoda ta pozwala na wykrywanie ciemnych, nieświecących ciał. Czas trwania zjawiska mikrosoczewkowania zależy od masy soczewki. W przypadku planet jest on bardzo krótki – rzędu zaledwie kilku-kilkunastu godzin. Właśnie tego typu badaniami zajmuje się największy polski projekt astronomiczny OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment) prowadzony przez astronomów z Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego. Od podejrzeń do pewności – historia poszukiwań planet swobodnych W 2017 roku uczeni z projektu OGLE opublikowali w „Nature” wyniki poszukiwań planet swobodnych oparte na kilkuletnich intensywnych obserwacjach około 50 milionów gwiazd w kierunku centrum Drogi Mlecznej. Odkryli wśród nich kilka tysięcy zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego o rozmaitych skalach czasowych – od godzin do setek dni. – Obserwacje wskazywały, iż planet swobodnych powinno być istotnie dużo, lecz wbrew poprzednim przypuszczeniom, większość z nich powinny stanowić planety małomasywne, a nie masywniejsze, o masach rzędu masy Jowisza – mówi dr Przemek Mróz, pierwszy autor tej przełomowej pracy. Planeta swobodna czy inny obiekt? Wkrótce odkryto pierwsze obiecujące kandydatki na planety swobodne. Jednak ich istnienie, mimo iż mocno prawdopodobne, pozostawało nieudowodnione. Nie udawało się bowiem bezpośrednio zmierzyć masy takiego obiektu i potwierdzić, że faktycznie jest planetą, a nie np. brązowym karłem. Przełom nastąpił 3 maja 2024 roku. Tego dnia znajdujące się w Australii, RPA i Chile teleskopy koreańskiej sieci KMTNet, oraz teleskop projektu OGLE w Obserwatorium Las Campanas w Chile, zarejestrowały krótkotrwałe zjawisko mikrosoczewkowania grawitacyjnego, jasnej gwiazdy w centrum Galaktyki. Zgodnie z konwencją otrzymało ono oznaczenie KMT-2024-BLG-0792/OGLE-2024-BLG-0516. Wkrótce po zakończeniu zjawiska okazało się, iż kształt mikrosoczewkowych zmian jasności odpowiada przewidywanym zmianom wywołanym przez soczewkującą planetę swobodną. Kolejnym krokiem było wykorzystanie danych z misji astronomicznej Europejskiej Agencji Kosmicznej Gaia, która w latach 2014–2025 dokonywała regularnych obserwacji fotometrycznych dwóch miliardów gwiazd z całego nieba. Jak zważyć planetę? Obserwacje odległe o 1,6 miliona kilometrów Dzięki połączeniu danych nareszcie udało się dokonać bezpośredniego pomiaru masy planety swobodnej. Wiemy, że jest to około 70 mas Ziemi, czyli nieco mniej niż wynosi masa Saturna. O to, jak „zważyć” planetę swobodną zapytaliśmy dr Przemka Mroza. – Do wykrywania planet swobodnych stosujemy metodę mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Grawitacja planety, działając jak ogromna soczewka, skupia i tymczasowo wzmacnia jasność odległej, niezwiązanej gwiazdy-źródła. Obserwujemy krótkotrwałe pojaśnienie tej gwiazdy. Dysponując wyłącznie danymi z ziemskich obserwatoriów nie możemy zazwyczaj powiedzieć, gdzie znajduje się obiekt-soczewka i jaką ma masę: czy znajduje się blisko Ziemi i ma małą masę, czy jest położony dalej i zarazem bardziej masywny. Analogicznie, jeżeli patrzymy przez szkło powiększające albo lunetę, to nie możemy powiedzieć w jakiej odległości znajduje się oglądany obiekt – wyjaśnia naukowiec. Dodaje, że w przypadku zjawisk mikrosoczewkowania można zmierzyć odległość i masę grawitacyjnej soczewki dopiero dzięki połączeniu pomiarów wykonanych z dwóch odległych obserwatoriów. – Wykorzystaliśmy dane zebrane przez misję Gaia, która znajdowała się w odległości około 1,6 mln km od Ziemi. Gaia zaobserwowała ten sam kształt pojaśnienia gwiazdy-źródła, ale opóźniony o około 2 godziny względem obserwacji z Ziemi. Wielkość opóźnienia zależy od odległości do soczewki: im większe, tym znajduje się ona bliżej Ziemi. Nasze obliczenia wskazują, że badana planeta-soczewka znajduje się w odległości około 10 tys. lat świetlnych od Ziemi i ma masę około 70 razy większą niż Ziemia – tłumaczy astronom. Źródło: Science 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”.
Super-Ziemia GJ 251 c może być siedliskiem życia. Jest tylko o 20 lat świetlnych stąd
Astronomowie odkryli super-Ziemię GJ 251 c – skalistą planetę niemal cztery razy masywniejszą od Ziemi, krążącą w strefie zamieszkiwalnej. Znajduje się zaledwie 20 lat świetlnych od nas i może posiadać atmosferę sprzyjającą życiu. To jeden z najbardziej obiecujących celów w poszukiwaniu życia pozaziemskiego.
Zespół naukowców z Penn State University ogłosił odkrycie planety GJ 251 c. To obiekt skalisty niemal cztery razy cięższy od Ziemi. Znajduje się w tzw. strefie zamieszkiwalnej. Oznacza to, że może tam występować ciekła woda. GJ 251 c krąży wokół gwiazdy GJ 251. Jej pełny obieg trwa 54 dni. Gwiazda ta leży mniej niż 20 lat świetlnych od Ziemi. Tak bliskie położenie czyni planetę doskonałym celem do dalszych badań. Jak odkryto potencjalnie zamieszkiwalną planetę? Planeta została odkryta po analizie danych zebranych przez 20 lat. Kluczowym instrumentem był Habitable Zone Planet Finder (HPF). Znajduje się on na teleskopie Hobby-Eberly w Teksasie. HPF rozdziela światło gwiazd i pozwala wykryć ruch wywołany przez egzoplanety. Początkowo naukowcy skupili się na planecie GJ 251 b. Ma ona krótszy okres obiegu – 14 dni. W danych pojawił się nowy sygnał – silniejszy, o okresie 54 dni. Wskazywał on na drugą planetę w układzie. Dodatkowe potwierdzenie przyniosły dane z instrumentu NEID. Jest on zainstalowany w Kitt Peak National Observatory w Arizonie. Dlaczego GJ 251 c to wyjątkowy kandydat do poszukiwań życia? Bliskość planety to jej ogromny atut. Mniej niż 20 lat świetlnych od Ziemi oznacza, że możliwe będą dokładniejsze badania. GJ 251 c może posiadać atmosferę. Jej analiza może wykazać obecność związków wskazujących na życie, jak tlen czy metan. Praca naukowa na ten temat ukazała się w czasopiśmie „The Astronomical Journal”. „Szukamy super-Ziemi, ponieważ dają nam największą szansę na znalezienie życia w kosmosie” –mówi prof. Suvrath Mahadevan z Penn State. To jedna z najlepszych kandydatek do takich analiz w ciągu najbliższych 5–10 lat. Choć nie możemy jej teraz sfotografować, przyszłe teleskopy dadzą taką możliwość. Rola teleskopów HPF i NEID w przełomowym odkryciu HPF to spektrograf o wysokiej precyzji. Został zaprojektowany przez zespół z Penn State. Jego zadaniem jest wykrywanie planet podobnych do Ziemi. Pracuje w bliskiej podczerwieni. Dzięki niemu udało się wychwycić sygnał planety GJ 251 c. NEID to drugi instrument, który potwierdził istnienie tej planety. Współautor badania, Corey Beard, podkreśla znaczenie analizy danych. Dzięki niej można oddzielić prawdziwy sygnał od zakłóceń, jakie generuje aktywność gwiazdy. Co czeka GJ 251 c w przyszłości? Plany naukowców Naukowcy planują dalsze badania tej planety. Nowa generacja teleskopów pozwoli ją obserwować bezpośrednio. Możliwe będzie też badanie atmosfery planety. GJ 251 c to obecnie jeden z najbardziej obiecujących celów w poszukiwaniach życia. Choć nie mamy jeszcze dowodów na istnienie atmosfery, wszystko wskazuje na jej istnienie. Zespół Mahadevana z Penn State już przygotowuje się do kolejnych kroków. Odkrycie to pokazuje, jak daleko zaszły możliwości współczesnej astronomii. Źródło: Penn State University
Polak był pierwszy. Dziś znamy już 6000 planet spoza Układu Słonecznego
Liczba znanych planet poza Układem Słonecznym przekroczyła właśnie 6000. Naukowcy świętują sukces, ale dla wielu z nich to dopiero pierwszy krok. To światy tak różne od Ziemi, że trudno je sobie wyobrazić. Jedne są większe niż Jowisz, inne mniejsze niż Księżyc. A niektóre mogą krążyć wokół… dwóch gwiazd jednocześnie.
Ta lista robi się coraz dłuższa. Naukowcy znają coraz więcej planet zlokalizowanych poza Układem Słonecznym. NASA poinformowała właśnie o tym, że udało się rozpoznać już 6000 takich obiektów. Wielu naukowców – jedna lista Potwierdzone planety są dodawane do tej listy sukcesywnie przez naukowców z całego świata. Liczba ta jest monitorowana przez Instytut Nauki o Egzoplanetach (NExScI) NASA, z siedzibą w IPAC Caltech w Pasadenie w Kalifornii. Egzoplanet jest z pewnością zdecydowanie więcej. Ponad 8000 kolejnych kandydatek oczekuje na potwierdzenie. Odkrywcami pierwszych egzoplanet byli Aleksander Wolszczan i Dale Frail, w 1992 roku. Z kolei Michel Mayor i Didier Queloz zlokalizowali w 1995 roku pierwszą egzoplanetę krążącą wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Tempo odkryć przyspieszyło w ostatnich latach (baza danych osiągnęła 5000 potwierdzonych egzoplanet zaledwie trzy lata temu) i ten trend prawdopodobnie się utrzyma. Planety są niezliczone, ale trudno je znaleźć Chociaż naukowcy uważają, że w Drodze Mlecznej znajdują się miliardy planet, ich znalezienie wciąż stanowi wyzwanie. Większość z nich można badać jedynie pośrednio, ale naukowcy wiedzą, że są one bardzo zróżnicowane. Planety skaliste wydają się być bardziej powszechne we Wszechświecie. View oEmbed on the source website Naukowcom udało się ustalić do tej pory, że szereg planet całkowicie różni się od tych w Układzie Słonecznym. Istnieją np. takie wielkości Jowisza, które krążą bliżej swojej gwiazdy macierzystej niż Merkury wokół Słońca. Są też planety krążące wokół dwóch gwiazd, bez gwiazd i wokół martwych gwiazd. Zlokalizowano obiekty pokryte lawą, niektóre mają gęstość styropianu, a inne mają – być może – chmury z… kamieni szlachetnych. Szukanie planet – trudna sprawa Mniej niż 100 egzoplanet udało się sfotografować, ponieważ większość z nich jest z naszej odległości tak drobna, że odbijanie przez nie światło ​​ginie w promieniach swojej gwiazdy macierzystej. Pozostałe cztery metody wykrywania planet są pośrednie. Na przykład, w przypadku metody tranzytu, astronomowie szukają gwiazdy, która na krótko traci jasność, gdy orbitująca planeta przechodzi przed nią. – Każdy z różnych typów planet, które odkrywamy, dostarcza nam informacji o warunkach, w jakich mogą one powstawać, a ostatecznie o tym, jak liczne mogą być planety takie jak Ziemia i gdzie powinniśmy ich szukać – powiedziała Dawn Gelino, kierowniczka Programu Eksploracji Egzoplanet (ExEP) NASA. – Jeśli chcemy dowiedzieć się, czy jesteśmy sami we Wszechświecie, cała ta wiedza jest niezbędna – dodała. Badacze liczą na to, że dzięki Teleskopowi Kosmicznemu Nancy Grace Roman uda się zlokalizować jeszcze więcej egzoplanet i wiele dowiedzieć się na ich temat. Przełom może przynieść też misja Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej. Być może na jednej z egzoplanet jest życie? Źródło: NASA Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Dlaczego wciąż nie spotkaliśmy kosmitów? Naukowiec wyjaśnia: Są uwięzieni na swoich planetach
Hiszpański badacz uważa, że odpowiedź kryje się w prawach fizyki. W niektórych warunkach obce cywilizacje mogą być skazane na swoje planety – nawet jeśli dysponują zaawansowaną technologią.
W tym artykule: Prędkość ucieczki kosmitów Planety-więzienia? Planety-akwaria Enrico Fermi, fizyk atomowy, noblista, w połowie XX w. zadał słynne pytanie: „Gdzie Oni są?”. Przeszło ono do historii jako paradoks Fermiego. Paradoks ten dotyczy potencjalnych kosmitów. A dokładniej tego, że skoro Wszechświat jest tak ogromny i stary, to powinno w nim istnieć wiele obcych cywilizacji. Dlaczego dotychczas nie spotkaliśmy żadnej z nich? Odpowiedzi mogą być dwie. Pierwsza – ponieważ żadnych innych inteligentnych form życia w kosmosie nie ma. I druga: ponieważ nie potrafimy nawiązać z żadną kontaktu. Dlaczego? Gdyż np. zaawansowane technologicznie cywilizacje istnieją zbyt krótko. Są rozrzucone we Wszechświecie i dzielą je ogromne odległości. Używają sposobów komunikacji niedostępnych dla nas. Do tej grupy Elio Quiroga z hiszpańskiego Universidad del Atlántico Medio dorzucił właśnie jeszcze jedno wyjaśnienie. Jego zdaniem istnieje cała grupa planet pozasłonecznych, z których zwyczajnie nie da się uciec. Niezależnie od tego, jak bardzo Obcy staraliby się to zrobić. Prędkość ucieczki kosmitów Każde ciało niebieskie ma swoją tzw. prędkość ucieczki (albo drugą prędkość kosmiczną). To prędkość, jaką musi mieć na starcie obiekt, żeby wydostać się z pola grawitacyjnego ciała niebieskiego. Dla Ziemi wynosi ona 11,2 km/s. Nie oznacza to jednak, że startując z taką szybkością dotrzemy w kosmos. W rzeczywistości trzeba jeszcze pokonać opory ruchu – np. opór atmosfery. Dlaczego kosmici nigdy nie odwiedzili Układu Słonecznego? Być może nie odpowiada im nasze Słońce Naukowcy zaproponowali nowe rozwiązanie słynnego paradoksu Fermiego. Twierdzą, że przyczyną, dla której żadna obca cywilizacja nie nawiązała z nami kontaktu, jest nasza gwiazda. A dokładn... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/dlaczego-kosmici-nigdy-nie-odwiedzili-ukladu-slonecznego-byc-moze-nie-odpowiada-im-nasze-slonce-fot-getty-images-5fbd065.jpg" width="938" height="473" alt="Dlaczego kosmici nigdy nie odwiedzili Układu Słonecznego? Być może nie odpowiada im nasze Słońce (fot. Getty Images)" title="Dlaczego kosmici nigdy nie odwiedzili Układu Słonecznego? Być może nie odpowiada im nasze Słońce (fot. Getty Images)" /> Prędkość ucieczki zależy od masy ciała niebieskiego. Quiroga zwrócił uwagę, że gdyby obca cywilizacja rozwijała się na planecie bardziej masywnej niż Ziemia, loty w kosmos byłyby dla niej znacznie trudniejsze. Dla superziemi – globu o masie równej nawet dziesięciu masom Ziemi – prędkość ucieczki byłaby bowiem znacząco większa. Planety-więzienia? Quiroga zaproponował wprowadzenie wskaźnika, który nazwał Fex (Czynnik Ucieczki Egzoplanety, ang. Exoplanet Escape Factor). Dla Ziemi wynosi on 1. Dla Proxima Centauri b – 0,85, zaś dla Keplera-100 c – 0,62. Z tych globów dałoby się polecieć w kosmos. A co z większymi planetami pozasłonecznymi? Jeśli ich Fex jest większy od 2,2, zdaniem badacza loty kosmiczne dla ich mieszkańców nie byłyby możliwe. „Nie byliby w stanie opuścić planety przy użyciu jakiejkolwiek wyobrażalnej ilości paliwa. Konstrukcja rakiety nie wytrzymałaby ciśnień zachodzących w tym procesie. Przynajmniej przy użyciu znanych nam materiałów” – napisał Elio Quiroga. Tym samym, jego zdaniem, zwyczajne prawa fizyki mogą nie dopuścić podróży kosmicznych z planet takich jak Kepler-131b czy Kepler-100b. Planety-akwaria Autor artykułu opublikowanego w czasopiśmie naukowym „Journal of the British Interplanetary Society” zawraca uwagę na jeszcze jedną rzecz. Otóż w przypadku wodnych światów systemy komunikacyjne rozwinięte tam przez potencjalnych kosmitów mogłyby być zupełnie inne niż na Ziemi. Dźwięk w wodzie rozchodzi się ze znacznie większą prędkością niż w powietrzu. Pokonuje też ogromne odległości. Na planecie całkowicie pokrytej oceanem komunikacja mogłaby nie wymagać wsparcia technologii radiowych. Tym samym zamieszkujące ją istoty nie miałaby potrzeby rozwijać zaawansowanych narzędzi komunikacyjnych. „Taka cywilizacja nie byłaby »komunikatywna« i nie byłaby uwzględniona w równaniu Drake’a” – pisze Quiroga w swojej pracy. Równanie Drake’a to wzór matematyczny pozwalający określić, ile cywilizacji powinno znajdować się we Wszechświecie. Ich liczba zależy od liczby gwiazd i planet, a także wielu innych czynników. Jednym z nich jest odsetek potencjalnych obcych cywilizacji, które chciałyby szukać kontaktu z innymi. Quiroga zwraca uwagę na jeszcze inne czynniki, które mogą sprawić, że mieszkańcy obcych planet nie będą rozglądać się za innymi cywilizacjami we Wszechświecie. Np. mogą zamieszkiwać planetę, która przez cały czas jest zachmurzona. W takiej sytuacji nigdy nie dostrzegliby gwiazd i mogłaby nie rozwinąć się u ich astronomia. Trudno również wyobrazić sobie, by za eksplorację kosmosu zabrali się mieszkańcy podpowierzchniowego oceanu. Jeśli od przestrzeni kosmicznej ich świat dzieli kilka kilometrów lodu, raczej nie mają szansy stworzyć cywilizacji technicznej zainteresowanej lotami międzygwiezdnymi. Quiroga – zajmujący się dotychczas głównie kinematografią i reżyserią – zaproponował nawet pojęcie światów-akwariów (ang. Fishbowl World). Tak określił planety, z których zwyczajnie nie da się uciec. Źródła: Universe Today, Journal of the British Interplanetary Society. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
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: Ekosfera czerwonego karła Super-Ziemia na kołowej orbicie Planetarne laboratorium 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”.
Czy księżyce egzoplanet mogą mieć zdolność podtrzymywania życia? Symulacje wskazują, że tak
Od 1992 r., gdy Aleksander Wolszczan wspólnie z kanadyjskim astronomem Dale'em Frailem ogłosili odkrycie pierwszej planety spoza Układu Słonecznego, odnaleziono już około 6000 takich obiektów. Wiele z tych ciał niebieskich to olbrzymie planety gazowe lub lodowe, czyli miejsca nienadające się do powstania życia, jakie znamy. Ale te planety mają księżyce. I to właśnie na nich mogło rozwinąć się życie.
Spis treści: Główna misja – znaleźć życie w kosmosie Modelowy egzoksiężyc Jak powstają księżyce? Grawitacyjna łamigłówka Egzo-życie Na gigantycznych planetach naszego Układu Słonecznego życie istnieć nie może. Jednak niektóre z ich księżyców stały się głównymi celami w jego poszukiwaniu. Prowadzi to do naturalnego pytania: Czy gigantyczne egzoplanety w strefach nadających się do zamieszkania wokół innych gwiazd mogą posiadać nadające się do zamieszkania księżyce? Główna misja – znaleźć życie w kosmosie Poszukiwanie życia w kosmosie jest jednym z najbardziej podstawowych zadań związanych z badaniem i eksploracją przestrzeni kosmicznej. W tej chwili łazik Perseverance zbiera próbki marsjańskiej gleby właśnie w poszukiwaniu śladów dawnego, a być może nawet współczesnego życia. W tym samym celu badane są księżyce Jowisza i Saturna. W przyszłym roku w kierunku Wenus wystartuje prywatna misja, która ma zbadać, czy środowisko siarkowych chmur tej piekielnej planety może sprzyjać życiu niektórych bakterii. Nawet próbki pobrane z planetoid są badane pod kątem możliwości przenoszenia zarodków życia. Ale to wszystko miejsca, do jakich mamy dostęp. Trudny dostęp, ale jednak istniejący. Co jednak zrobić z planetami znajdującymi się tysiące lat świetlnych od Ziemi? W tym wypadku pomocne jest modelowanie bazujące m.in. na naszej wiedzy o Układzie Słonecznym. Przyglądając się naszemu kosmicznemu podwórku, łatwo dostrzec, że księżyce są wszechobecne. Szczególnie dużo naturalnych satelitów posiadają gazowe olbrzymy – Jowisz i Saturn. A wśród skatalogowanych egzoplanet nie przeważają te skaliste, podobne do Ziemi lub Marsa, lecz właśnie planety gazowe i lodowe olbrzymy. Można więc założyć, że również egzo-Jowisze posiadają księżyce. Modelowy egzoksiężyc Faktem jest, że astronomowie wykryli do tej pory niewiele egzoksiężyców, choć ich istnienie jest praktycznie gwarantowane. Teoria mówi, że powstawanie księżyców jest procesem naturalnym. Znalezienie egzoplanet jest trudne, mimo że już się do tego przyzwyczailiśmy, za to znalezienie ich księżyców przy współczesnym rozwoju technologii – niemal niemożliwe. Naukowcy z Węgier i Holandii chcieli zbadać, w jaki sposób egzoksiężyce mogą formować się wokół odległych, gigantycznych planet. Ich badania, zatytułowane „Grand Theft Moons: Formation of habitable moons around giant planet”, zostaną opublikowane w czasopiśmie „Astronomy and Astrophysics”. Głównym autorem jest Zoltán Dencs z HUN-REN Research Centre for Astronomy and Earth Sciences. – Naszym celem jest zbadanie formowania się księżyców wokół planet olbrzymów w fazie podobnej do końcowego etapu formowania się planety. Szukamy warunków do formowania największych księżyców z największym prawdopodobieństwem w dyskach okołobiegunowych i badamy, czy powstałe księżyce mogą nadawać się do zamieszkania – wyjaśniają w artykule badacze. Jak powstają księżyce? Księżyce powstają z dysków okołobiegunowych, czyli rotującego zbioru materiału, który pozostaje po uformowaniu się planety. Naukowcy wykorzystali symulacje, aby określić, jaka część tego materiału może z powodzeniem tworzyć księżyce. Z przyczyn praktycznych skupili się na najbardziej masywnych księżycach. Bazując na tym zbadali dyski wokół planet olbrzymów, w których 100 księżycowych embrionów wchodzi w interakcje z 1000 mniejszych ciał. Analizowane planety były 461 znanymi gigantycznymi egzoplanetami. Tutaj wkracza kwestia tzw. ekosfery lub inaczej – strefy życia. Jest to obszar wokół gwiazdy, w którym warunki pozwalają na istnienie wody w stanie ciekłym na powierzchni planety – co jest kluczowe dla życia, jakie znamy. Dla Słońca ekosfera obejmuje mniej więcej obszar od Wenus do Marsa, z Ziemią w środku. Dlatego właśnie Ziemia jest tak wyjątkowo sprzyjająca życiu. W przypadku księżyców formuła jest nieco inna. W naszym Układzie Słonecznym lodowe księżyce, takie jak Europa i Enceladus, prawdopodobnie mają ciekłą wodę pod zamarzniętą pokrywą, ale ciepło generowane jest przez tzw. siły pływowe, czyli z cykliczne rozciąganie i ściskanie wywoływane przez grawitacyjne oddziaływanie dużego ciała, np. planety. W przypadku księżyca Jowisza Europy silne oddziaływanie grawitacyjne planety powoduje tarcie wewnątrz Europy, co ogrzewa jej wnętrze. Dzięki temu pod jej lodową skorupą może istnieć płynny ocean, mimo bardzo niskich temperatur na powierzchni. Grawitacyjna łamigłówka – Wszystkie obiekty – gwiazdy, planety, protoplanety i satelity – oddziałują na siebie grawitacyjnie. Nasze symulacje dopuszczały zderzenia tworzącego się księżyca z innym, podobnym ciałem niebieskim, a także z innymi kosmicznymi skałami. Obejmowały one również gorące i zimne dyski oraz inne czynniki, takie jak mimośród i nachylenie zarodków i satelitów – wyjaśniają w artykule badacze. I dodają, że ciała w symulacji reagowały ze sobą, przez co uzyskano cztery różne wyniki. W pierwszym przypadku obiekty połączyły się i zsumowały swoją masę. W drugim – planeta akreowała obiekt. W trzecim przypadku ciało jest akreowane przez gwiazdę. W czwartym – ciało jest wyrzucane z układu. Tylko w pierwszym przypadku powstają egzoksiężyce. Symulacje dostarczyły znacznie więcej szczegółów, ale wyniki pokazują, że egzoksiężyce powinny tworzyć się i pozostawać w dyskach okołobiegunowych wokół gigantycznych planet. Dzieje się tak pomimo utraty masy, wyrzutów i zarodków pochłoniętych przez gwiazdę lub planetę. Egzo-życie Należy podkreśli, że w odległości powyżej 1 au (jednostki astronomicznej) ogrzewanie pływowe staje się głównym źródłem ciepła dla nadających się do zamieszkania egzoksiężyców. Symulacje wykazały również, że powyżej dwóch au liczba nadających się do zamieszkania egzoksiężyców dramatycznie spada, ponieważ strefa nadająca się do zamieszkania kurczy się. – Optymalna odległość od centralnej gwiazdy mogącej posiadać warunki do podtrzymania życia księżyca wynosi między 1-2 au – wyjaśniają naukowcy. Jak podkreślają, zbadali zdolność do podtrzymywania życia domniemanych księżyców analogicznych do Ziemi wokół 461 znanych gigantycznych egzoplanet wybranych na podstawie ich masy. – Nasze symulacje pokazują, że księżyce o masach między Marsem a Ziemią mogą tworzyć się wokół planet o masach około 10 razy większych niż masa Jowisza. Wiele z tych księżyców może potencjalnie nadawać się do zamieszkania w odległościach gwiezdnych 1-2 au – podsumowują. Źródło: www.universetoday.com Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Problem trzech ciał. Nieuchwytna planeta krąży wstecz pomiędzy podwójnym układem gwiazd
Analiza tego nietypowego układu podwójnego zajęła aż dwie dekady. Mimo komplikacji badaczom udało się ustalić, w jaki sposób para gwiazd może utrzymywać stabilny taniec orbitalny z nieuchwytną planetą. Czy to rozwiązuje tzw. problem trzech ciał?
Spis treści: Prawdziwy taniec z gwiazdami Dane z chilijskich obserwatoriów Geneza tajemniczej planety W 2004 roku David Ramm z Uniwersytetu Canterbury w Nowej Zelandii podczas obserwacji ruchu pary gwiazd w układzie o nazwie Nu Octantis zauważył tajemniczy, powtarzający się sygnał. Obserwacja ta rozpoczęła długą debatę rozważającą, czy sygnał był dowodem na to, że układ ten zawierał planetę. W dodatku planetę dwukrotnie większą od Jowisza, co niektórzy fizycy uważali za niemożliwe ze względu na rozmiar i bliskość obu gwiazd. Teraz Ramm i Man Hoi Lee z Uniwersytetu w Hongkongu oraz ich koledzy przedstawili najbardziej przekonujące jak dotąd dowody na to, że Nu Octantis naprawdę jest tercetem, a nie duetem. Prawdziwy taniec z gwiazdami Co wiemy o Nu Octantis? Znajduje się w gwiazdozbiorze Oktanta, około 69 lat świetlnych od Ziemi. Jest to układ podwójny składający się z: ν Octantis A: olbrzymiej gwiazdy typu K1 III, o masie około 1,6 masy Słońca, ν Octantis B: białego karła o masie około 0,6 masy Słońca. Gwiazdy obiegają wspólny środek masy co 2,9 roku, w średniej odległości około 2,6 jednostki astronomicznej (AU). I najważniejsza rzecz: wspomniana, przez szereg lat jedynie domniemana obecność planety o nietypowej, wstecznej orbicie w bardzo ciasnym układzie gwiazdowym. Bo tajemnicza planeta Nu Octantis jest w retrogradacji, co znaczy, że planeta i jedna gwiazda krążą wokół drugiej gwiazdy, ale robią to w przeciwnych kierunkach. W dodatku planeta ma ciaśniejszą orbitę wokół drugiej gwiazdy. Man Hoi Lee twierdzi, że jest to nietypowe, ale sprawia, że konfiguracja systemu jest stabilna – nawet jeśli oznacza to, że planeta wielokrotnie porusza się w wąskiej przestrzeni między dwiema gwiazdami. Dane z chilijskich obserwatoriów Jego zespół był w stanie określić to z dużą pewnością dzięki ulepszonym urządzeniom pomiarowym, takim jak spektrograf HARPS w 3,6-metrowym teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego w Chile. Pomógł również fakt, że sygnał planety utrzymywał się przez lata obserwacji. – Jesteśmy całkiem pewni, że opisywana planeta jest prawdziwa. Jeśli byłoby to coś w rodzaju aktywności gwiezdnej, nie powinno być tak spójne w ciągu wielu lat obserwacji – twierdzi naukowiec. Ale poruszająca się wstecz planeta nie jest jedyną egzotyczną cechą Nu Octantis. Dzięki danym z chilijskiego Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego udało się upewnić, że jedna z gwiazd układu jest białym karłem. Oznacza to, że osiągnęła kres swojego cyklu życia, stając się gęstsza i mniejsza. Dr Lee twierdzi, że komplikuje to historię problemu trzech ciał Nu Octantis, ponieważ matematyczne modele jej przeszłości pokazują, że obecna orbita planety była niemożliwa, gdy gwiazda ta była młodsza, większa i jaśniejsza. Geneza tajemniczej planety Tak więc planeta albo krążyła wokół obu gwiazd jednocześnie, ale w pewnej chwili radykalnie zmieniła trajektorię. Mogło do tego dojść, gdy jedna z dwóch gwiazd stała się białym karłem. Inną opcją jest, że tajemnicza planeta powstała z masy, którą gwiazda wyrzuciła, gdy przekształciła się w białego karła. – Przyszłe obserwacje i znacznie więcej modelowania matematycznego mogą być w stanie wskazać, który z tych scenariuszy jest bardziej prawdopodobny, ale oba są raczej nowatorskie – twierdzi kierownik zespołu naukowego. – Przez wieki obserwatorzy gwiazd byli przyzwyczajeni do schludnych i „grzecznych” kosmicznych układów, takich jak Układ Słoneczny, w którym wszystkie planety krążą wokół gwiazdy centralnej w tym samym kierunku i w umiarkowanych odstępach. Jednak Nu Octantis łamie wszystkie takie konwencje. Zachęca ona naukowców do rozważenia szerszego zakresu scenariuszy dotyczących formowania się i ewolucji gwiazd i planet – mówi Manfred Cuntz z University of Texas w Arlington. Źródło: New Scientist 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”.
Czy właśnie znaleźliśmy życie na odległej egzoplanecie? Badania astronomów z Cambridge budzą kontrowersje
Opublikowane w czwartek 17 kwietnia analizy danych z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba mówią o biosygnaturach odnalezionych w atmosferze planety znanej jako K2-18 b. Jednak to śmiałe twierdzenie o odnalezieniu śladów życia na odległej o 124 lata świetlne planecie wywołało falę sceptycyzmu.
Spis treści: Badania egzoplanet Odkrycie budzi wątpliwości Egzotyczne wodne światy Życie we Wszechświecie Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), zespół astronomów z Uniwersytetu Cambridge wykrył obecność siarczku dimetylu (DMS) i potencjalnie dwusiarczku dimetylu (DMDS) w atmosferze planety K2-18b. DMS to związek o ostrym zapachu, który może być wytwarzany przez bakterie. Naukowcy wykryli tę cząsteczkę, analizując światło gwiazd przefiltrowane przez atmosferę planety. Różne związki chemiczne pozostawiają odpowiednie ślady w widmie światła. Na Ziemi DMS i DMDS są wytwarzane wyłącznie przez mikroorganizmy, zazwyczaj fitoplankton morski. Tym samym przez media przetoczyła się fala ekscytacji. W końcu możemy powiedzieć, że odnaleźliśmy pozaziemskie życie. Ale czy na pewno? Te bez wątpienia obiecujące badania wywołały szeroką dyskusję w naukowym świecie. Podobnie, jak miało to miejsce w przypadku detekcji fosfiny w atmosferze Wenus. Badania egzoplanet Badanie zespołu naukowców z Cambridge szczegółowo opisujące wyniki zostało opublikowane w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. – Znajdująca się 124 lata świetlne od Ziemi egzoplaneta K2-18b, może być tzw. światem hyceańskim. Czyli potencjalnie nadającą się do zamieszkania planetą w całości pokrytą ciekłą wodą oraz z atmosferą bogatą w wodór – powiedział główny autor badania Nikku Madhusudhan, profesor astrofizyki i nauk egzoplanetarnych w Instytucie Astronomii Uniwersytetu Cambridge. Odkrycie obecność DMS i DMDS w atmosferze planety K2-18b opierają się na wcześniejszych badaniach przeprowadzonych przez tę samą grupę astronomów. Wówczas za pomocą instrumentów Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph i Near-Infrared Spectrograph JWST badacze wykryli dwutlenek węgla i metan w atmosferze K2-18b. Nowa detekcja została dokonana za pomocą instrument badającego wybrane cele w średniej podczerwieni. – Traktujemy to odkrycie jako niezależną linię dowodową. Wykorzystaliśmy inny instrument niż przy wcześniejszych badaniach i inny zakres długości fal światła, w którym nie ma nakładania się z poprzednimi obserwacjami – powiedział Madhusudhan. Naukowiec podkreślił, że sygnał był silny i wyraźny. Odkrycie budzi wątpliwości Mimo to wielu naukowców kwestionuje te wnioski. Zdaniem Stephena Schmidta z Uniwersytetu Johna Hopkinsa, astronomowie z Cambridge wcale nie przedstawili wystarczająco mocnego dowodu. Schmidt i jego zespół niedawno ponownie przeanalizowali badania zespołu z Cambridge z 2023 roku. Te mówiące o detekcji dwutlenku węgla i metanu. Jak przekonuje Schmidt, jego grupa nie znalazła żadnych dowodów na obecność biosygnatury, czyli związków chemicznych wskazujących na obecność życia. Naukowiec z Arizony twierdzi też, że dane te mogą być po prostu fluktuacjami statystycznymi. Jednak naukowcy z Cambridge twierdzą, że istnieje tylko 0,3% prawdopodobieństwa, że sygnał może być wynikiem przypadku. – To prawie na pewno nie jest życie – komentuje kolejna uczona Tessa Fisher, astrobiolożka z University of Arizona w Tucson. Tematowi przyjrzeli się również eksperci z „Nature”. – Naukowcy od wieków poszukują życia poza Ziemią. Jeśli DMS i DMDS rzeczywiście istnieją w atmosferze tej planety i jeśli powstały w wyniku aktywności biologicznej, byłby to przełomowy moment w poszukiwaniu życia pozaziemskiego – można przeczytać na łamach „Nature”. Egzotyczne wodne światy Eksperci podkreślają też, że praca badaczy z Cambridge stanowi krok w kierunku zrozumienia planet takich jak K2-18 b. Są one określane jako „mini-Neptuny” ze względu na ich masę, ale poza tym niewiele wiadomo o ich składzie. Niektórzy badacze, w tym zespół Madhusudhana, twierdzą, że niektóre z nich mogą być egzotycznymi światami wodnymi ukrytymi w atmosferach wodorowych. Jeśli tak, to mogą to być jedne z najlepszych miejsc do poszukiwania życia pozaziemskiego. Jednak wcale nie mamy pewności, że na K2-18b jest woda. Badania modelowe tej i podobnych planet sugerują, że są one prawdopodobnie jałowe. Natomiast Laura Kreidberg, astronomka z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech zastanawia się, czy sygnatura DMS/DMDS była rzeczywiście obecna, czy też był to sygnał pozorny. Choć, jak podkreśla badaczka, dokonania kolegów z Cambridge naprawdę przesuwają granicę możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Życie we Wszechświecie Poza tym, jeśli sygnał DMS/DMDS jest rzeczywiście prawdziwy, pojawia się wiele dodatkowych pytań, na które należy odpowiedzieć, zanim będzie można przypisać ten sygnał życiu. Eksperymenty laboratoryjne wykazały, że DMS może być wytwarzany w procesach abiotycznych, czyli takich, w których nie uczestniczy życie. Po informacji o detekcji fosfiny na Wenus toczono analogiczne dyskusje. W przypadku tej planety rozwiązanie dylematów jest stosunkowo proste – wystarczy wysłać tam misję robotyczną i zbadać atmosferę planety in situ. Taka misja powinna wystartować już w przyszłym roku. Jednak w przypadku odległej o 124 lata świetlne K2-18 b, sprawa jest znacznie bardziej skomplikowana. Nie zmienia to faktu, że informacje o detekcji gazów będących metabolitami, pojawiają się coraz częściej. Czyżbyśmy zbliżali się do przełomu i pierwszego mocnego potwierdzenia, że nie jesteśmy sami w wielkim Wszechświecie? Źródło: Nature 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”.
Pierwsze obserwacje 3D atmosfery planety spoza Układu Słonecznego. Wieją tam żelazne wiatry
Dzięki instrumentowi o nazwie ESPRESSO udało się zajrzeć w atmosferę gazowego olbrzyma znajdującego się o 900 lat świetlnych od nas. Obserwacje ujawniły trójwymiarową strukturę atmosfery egzoplanety. Jest to pierwsza tego typu obserwacja dokonana poza granicami Układu Słonecznego.
Spis treści: Trójwarstwowa atmosfera egzoplanety Wiatry żelazne i wodorowe Bardzo gorący jowisz Dane z czterech teleskopów Tylos (lub WASP-121b) to gigantyczna gazowa egzoplaneta znajdująca się w odległości około 900 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Rufy (Puppis). Jeden rok świetlny to 9,461 biliona kilometrów (9,461 × 1012 km). Gdybyśmy chcieli przebyć tę odległość samochodem jadącym ze stałą prędkością 150 km/godz., dotarcie do Tylosa zajęłaby około 6,48 miliarda lat. To ponad połowa wieku Wszechświata! Ale korzystając z instrumentu ESPRESSO wchodzącego w skład Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), możemy badać tę egzoplanetę nie ruszając się z Ziemi. Naukowcy byli w stanie zajrzeć w atmosferę Tylosa, ujawniając jej trójwymiarową strukturę. Jest to pierwszy taki przypadek na planecie spoza Układu Słonecznego. Trójwarstwowa atmosfera egzoplanety Dzięki połączeniu czterech teleskopów Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego, astronomowie odkryli potężne wiatry niosące pierwiastki chemiczne, takie jak żelazo i tytan. Tworzą one skomplikowane wzorce pogodowe w atmosferze planety. Z zebranych danych wynika, że atmosfera Tylosa jest podzielona na trzy warstwy: wiatry żelazne na dole, szybki strumień sodu w warstwie środkowej, wiatry wodorowe w warstwie górnej. Takiego klimatu nigdy wcześniej nie zaobserwowano na żadnej planecie. Wiatry żelazne i wodorowe Wiatry żelazne to ekstremalne zjawisko atmosferyczne występujące na niektórych egzoplanetach, zwłaszcza typu gorących jowiszów. Są to naddźwiękowe strumienie gazów przenoszące cząsteczki żelaza i innych metali w atmosferze tych planet. Szybkie strumienie sodu to potężne prądy gazowe bogate w sód, które wykrywa się w atmosferach niektórych egzoplanet, zwłaszcza gorących jowiszów. Te strumienie są napędzane ekstremalnymi warunkami atmosferycznymi, w tym silnym ogrzewaniem przez gwiazdę macierzystą i ogromnymi różnicami temperatur między stroną dzienną a nocną. Natomiast wiatry wodorowe to silne strumienie gazu zawierające głównie wodór, które mogą występować w atmosferach planet pozasłonecznych, a także w otoczeniu gwiazd i innych obiektów astronomicznych. Są one napędzane różnymi mechanizmami, w tym promieniowaniem gwiazdowym, różnicami temperatur i procesami magnetycznymi. – Atmosfera tej planety zachowuje się w sposób, który podważa nasze rozumienie tego, jak działa pogoda – nie tylko na Ziemi, ale na wszystkich planetach. To jak coś prosto z kart powieści science fiction – mówi Julia Victoria Seidel. To badaczka z Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile i główna autorka badania, opublikowanego w prestiżowym „Nature”. Bardzo gorący jowisz Planeta WASP-121b należy do kategorii bardzo gorących jowiszy. Jest gazowym olbrzymem krążącym wokół swojej gwiazdy macierzystej tak blisko, że rok trwa tam tylko około 30 ziemskich godzin. Co więcej, jedna strona planety jest gorąca, ponieważ zawsze zwrócona jest w stronę gwiazdy, podczas gdy druga strona jest znacznie chłodniejsza. – Zaobserwowaliśmy coś niebywałego: strumień odrzutowy obracający materiał wokół równika planety, podczas gdy oddzielny przepływ na niższych poziomach atmosfery przenosi gaz z gorącej strony na chłodniejszą. Tego rodzaju klimat nigdy wcześniej nie został zaobserwowany na żadnej planecie – komentuje Julia Seidel. Ta astronomka pracuje również w Laboratorium Lagrange’a, będącym częścią Obserwatorium Lazurowego Wybrzeża we Francji. Dodaje, że zaobserwowany strumień rozciąga się na połowę planety, nabierając prędkości i gwałtownie burząc atmosferę wysoko na niebie, gdy przecina gorącą stronę Tylos. – W porównaniu z tym zjawiskiem nawet najsilniejsze huragany w Układzie Słonecznym wydają się łagodne – dodaje. Dane z czterech teleskopów Aby odkryć trójwymiarową strukturę atmosfery egzoplanety, zespół wykorzystał instrument ESPRESSO z VLT do połączenia światła z czterech dużych teleskopów w jeden sygnał. Obserwując planetę podczas jednego pełnego tranzytu przed jej gwiazdą macierzystą, ESPRESSO było w stanie wykryć sygnatury wielu pierwiastków chemicznych, badając poszczególne warstwy atmosfery. – VLT umożliwił nam zbadanie trzech różnych warstw atmosfery egzoplanety za jednym podejściem – mówi współautor badania Leonardo A. dos Santos ze Space Telescope Science Institute w Baltimore w Stanach Zjednoczonych. Zespół śledził ruchy żelaza, sodu i wodoru, co pozwoliło obserwować wiatry odpowiednio w głębokich, średnich i płytkich warstwach atmosfery planety. – Jest to rodzaj obserwacji, który jest bardzo trudny do wykonania za pomocą teleskopów kosmicznych, co podkreśla znaczenie naziemnych obserwacji egzoplanet – dodaje badacz. – To naprawdę oszałamiające, że jesteśmy w stanie badać szczegóły, takie jak skład chemiczny i wzorce pogodowe planety z tak dużej odległości – mówi Bibiana Prinoth, doktorantka na Uniwersytecie w Lund w Szwecji. Aby odkryć atmosferę mniejszych, podobnych do Ziemi planet, potrzebne będą jednak większe teleskopy. Będą one obejmować Ekstremalnie Duży Teleskop (ELT), który jest obecnie w budowie na pustyni Atacama w Chile, oraz jego instrument ANDES. – ELT będzie przełomem w badaniu atmosfer egzoplanet. Czuję, że jesteśmy na skraju odkrycia niesamowitych rzeczy, o których teraz możemy tylko pomarzyć – podsumowuje Bibiana Prinoth. Źródło: EurekAlert! Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Superziemia, na której może istnieć życie. Ta planeta znajduje się tylko 20 lat świetlnych od nas
Astronomowie odkryli planetę pozasłoneczną typu superziemia. Panują na niej warunki, w których mogłoby utrzymać się życie.
Spis treści: Gwiazda podobna do Słońca Czy na tej planecie może istnieć życie? Dwadzieścia lat gromadzenia danych i lata analiz Planeta HD 20794 d znajduje się w strefie zamieszkiwanej swojej gwiazdy. Oznacza to, że nie jest od niej ani za bardzo oddalona, ani nie leży zbyt blisko. Jeśli na tym globie znajduje się woda, mogłaby utrzymać się na powierzchni w stanie ciekłym. HD 20794 d została zaliczona do planet pozasłonecznych określanych jako superziemie. Tego rodzaju globy są skaliste oraz znacznie większe od naszej planety. Nowo odkryta superziemia ma dwa razy większy promień i ponad pięć razy większą masę od Ziemi. Jak na kosmiczne warunki leży bardzo blisko – tylko niecałe 20 lat świetlnych od nas. Ułatwi to w przyszłości obserwacje systemu planetarnego za pomocą najnowszych instrumentów astronomicznych. Gwiazda podobna do Słońca Centrum tamtego układu stanowi gwiazda głównego ciągu o typie widmowym G – czyli żółty karzeł podobny do naszego Słońca. Wokół tej gwiazdy krążą trzy planety. Superziemia jest trzecią z nich, najbardziej oddaloną od gwiazdy. Dwa pierwsze globy układu poruszają się po orbitach kołowych. Znajdują się zbyt blisko słońca, by mogło na nich istnieć życie. Dopiero za ich orbitami rozpoczyna się strefa zamieszkiwalna. Tak określa się obszar wokół gwiazdy, w którym woda mogłaby utrzymać się w stanie ciekłym. Trzecia planeta – czyli superziemia HD 20794 d – krąży po orbicie eliptycznej. Jest ona mocno rozciągnięta. Glob najpierw znajduje się poza strefą zamieszkiwaną, następnie ją przecina, zbliża się do wewnętrznej krawędzi, po czym znów powraca do strefy zamieszkiwanej, by ostatecznie ją opuścić. Pokazuje to wizualizacja poniżej. View oEmbed on the source website Czy na tej planecie może istnieć życie? Dla gwiazdy takiej jak Słońce – albo HD 20794 – strefa zamieszkiwalna rozciąga się pomiędzy 0,7 a 1,5 AU (jednostki astronomicznej, 1 AU to odległość Ziemi od Słońca). W Układzie Słonecznym w tych granicach mieści się orbita Ziemi oraz Marsa. Orbita superziemi nieco poza nie wykracza. Jej największa odległość od gwiazdy to 2 AU, najmniejsza zaś – 0,75 AU. W ciągu roku dystans od gwiazdy zmienia się więc bardzo znacząco. Rok na tej planecie trwa 647 dni, czyli około 40 dni krócej niż na Marsie. Naukowcy nie mają jeszcze pewności, czy na superziemi istnieje woda. Gdyby tak było, w ciągu roku zmieniałaby kilkakrotnie stan skupienia. W trakcie obrotów wokół gwiazdy długo byłaby lodem, jednak po wejściu globu do strefy zamieszkiwanej rozpuszczałaby się i mogłaby tworzyć np. oceany. Wówczas na planecie istniałyby dogodne warunki do rozmnażania się mikrobiologicznego życia. Dwadzieścia lat gromadzenia danych i lata analiz Odkrycie superziemi i jej charakterystyki zostały opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Jego autorzy przeczesali dane zbierane przez instrumenty takie jak spektrografy ESPRESSO czy HARPS w ciągu dwóch dekad. – Przez lata analizowaliśmy dane, starannie eliminując źródła zanieczyszczeń – powiedział Michael Cretignier z Oksfordu, współautor badań. Cretignier był tym naukowcem, który odkrył superziemię. Na pewno będzie ona jeszcze w przyszłości wielokrotnie obserwowana. Układ znajduje się blisko nas i ma jasną gwiazdę. Dlatego będzie głównym celem dla instrumentów nowej generacji, takich jak spektrograf ANDES Ekstremalnie Wielkiego Teleskopu budowanego w Chile. Źródła: Astronomy & Astrophysics, phys.org Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
„Pierwszy raz widzimy coś takiego”. Znaleziono świat pary - planetę, która cała spowita jest parą wodną
Naukowcy odkryli wyjątkową planetę pozasłoneczną, pierwszą w swoim rodzaju. Ma atmosferę, która składa się niemal wyłącznie z pary wodnej. Astronomowie nigdy jeszcze nie widzieli grobu tego typu. Nowy pozasłoneczny świat został nazwany „światem pary” (ang. steam world).
Co wiemy o nowo odkrytej planecie? Trzecia planeta dalekiego słońca Czy na egzoplanecie istnieje życie? Jak na odległości w kosmosie, „parowa” planeta znajduje się stosunkowo blisko Układu Słonecznego. Od Ziemi dzieli ją niecałe 100 lat świetlnych. Rok świetlny to 9,5 bln kilometrów, zaś dystans między Ziemią a Słońcem światło pokonuje w niecałe 8 minut. „Świat pary” – GJ 9827d – jest dwa razy większy i trzy razy bardziej masywny od Ziemi. Skład jego atmosfery naukowcy poznali dzięki obserwacjom prowadzonym z użyciem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Wykazały one, że ta stosunkowo nieduża planeta cała zanurzona jest w otoczce z pary wodnej. – Pierwszy raz widzieliśmy coś takiego – przyznał astronom Eshan Raul. W czasie prowadzenia obserwacji Raul był studentem, dziś zaś jest doktorantem Uniwersytetu Wisconsin-Madison. Co wiemy o nowo odkrytej planecie? Astronomowie już wcześniej podejrzewali, że tego rodzaju planety pozasłoneczne mogą istnieć. Jednak dopiero teraz po raz pierwszy potwierdzili, że „parowe światy” faktycznie znajdują się w kosmosie. Do obserwacji GJ 9827d wykorzystali instrument NIRISS (ang. Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph), w jaki wyposażony jest Teleskop Webba. NIRISS pozwala na wykonanie spektroskopii transmisyjnej, czyli zbadanie widma światła gwiazdy, które przeszło przez atmosferę okrążającej ją planety. Cząsteczki atmosfery „odciskają” na tym widmie swoisty ślad, który pozwala dokładnie ustalić jej skład. W tym przypadku okazało się, że jest to niemal wyłącznie para wodna. To o tyle zaskakujące, że większość znanych już egzoplanet ma atmosfery składające się głównie z najlżejszych pierwiastków, wodoru i helu. Globy te przypominają gazowe olbrzymy Układu Słonecznego, Jowisza i Saturna. Naukowcy poszukują jednak mniejszych planet, zbliżonych do znanych planet skalistych, z cięższymi molekułami składającymi się na atmosferę. Szczególnie zaś interesują ich różnego typu wodne światy, takie jak parowy świat GJ 9827d. Trzecia planeta dalekiego słońca Co ciekawe, planeta GJ 9827d nie została odkryta w tym badaniu. O jej istnieniu wiemy od 2017 r., kiedy została wypatrzona przez Teleskop Keplera. Glob znajduje się w odległości 8,4 mln km od swojej macierzystej gwiazdy. To niewiele – Ziemię od Słońca dzieli 150 mln km. GJ 9827d okrąża swoją gwiazdę w nieco ponad sześć ziemskich dni i – jak wskazuje literka d dodana do jej nazwy – jest trzecią znaną egzoplanetą w tym systemie. W katalogu NASA została określona jako planeta typu neptunowego. Ponownie zwróciła uwagę naukowców w zeszłym roku. Wówczas dzięki Teleskopowi Hubble’a po raz pierwszy zaobserwowano ślady pary wodnej w atmosferze GJ 9827d. Wysoka czułość Teleskopu Webba pozwoliła zweryfikować tamte doniesienia. Okazało się, że nie ma mowy o śladach, planeta jest dosłownie zanurzona w parze wodnej. – To był bardzo surrealistyczny moment – wspomina Raul. – Szukaliśmy szczególnie wodnych światów, ponieważ chcieliśmy potwierdzić hipotezy o ich istnieniu. Jednak jeśli znaleźliśmy taki glob jak GJ 9827d, zaczynasz się zastanawiać, co jeszcze może kryć kosmos? Czy na egzoplanecie istnieje życie? Zespół badawczy, do którego należy Raul uważa, że globów takich jak GJ 9827d może być więcej. A także, że wodne i parowe światy, mniejsze od gazowych olbrzymów, mogą być w kosmosie szeroko rozpowszechnione. Jeśli naukowcy nauczą się je znajdować, zbliży ich to do wytypowania wśród egzoplanet globów najbardziej podobnych do Ziemi. Tymczasem pytanie brzmi: czy na GJ 9827d mogłoby rozwinąć się na nich jakieś mikroorganizmy? – Nie, ta planeta nie nadaje się do zamieszkania. Przynajmniej dla takich rodzajów życia, jakie znamy z Ziemi – zastrzega Raul. Jednak jego zdaniem jej badania ułatwią przyszłe badania innych planet wielkości między Ziemią a Neptunem, na których życie mogłoby istnieć. Odkrycie „parowej” atmosfery GJ 9827d powiększa katalog dziwacznych planet, jakie udało się wypatrzeć w kosmosie. Tylko w ciągu ostatnich dwóch lat astronomowie badali planetę składającą się niemal wyłącznie z żelaza, planetę gęstszą od stali, planetę puszystą jak wata cukrowa, planetę świecącą roztopioną lawą i – bodaj najdziwniejszą ze wszystkich – planetę pokrytą gotującym się oceanem. Nowe odkrycie potwierdza, że ta lista jest daleka od zamknięcia. Źródła: space.com, Astrophysical Journal Letters, University of Wisconsin-Madison, NASA. Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Planeta z waty cukrowej jest jeszcze dziwniejsza niż sądziliśmy. Ma asymetryczną atmosferę
Obserwacje prowadzone z użyciem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba przyniosły nowe informacje o planecie pozasłonecznej WASP-107b. Jej atmosfera jest inna dla półkuli wschodniej i zachodniej. Nad jedną częścią globu najprawdopodobniej gromadzi się więcej chmur.
Planeta z niespodziankami Glob, który nagrzewa się w różnym tempie? Co jeszcze wiemy o nietypowej planecie? WASP-107b to wyjątkowo duża, jednak bardzo lekka planeta pozasłoneczna. Jest wielkości Jowisza, ale jej masa to tylko jedna dziesiąta masy gazowego olbrzyma. Z tego powodu WASP-107b doczekała się wielu plastycznych porównań. Określano ją jako glob z waty cukrowej albo nadmuchane ziarno popcornu. Astronomowie z Uniwersytetu Arizony wraz z międzynarodową grupą badaczy po raz kolejny skierowali w stronę WASP-107b Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Nowe obserwacje, opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie „Nature Astronomy”, wykazały, że planeta ciągle kryje przed nami niespodzianki. Naukowcy odkryli właśnie, że jej atmosfera jest asymetryczna. Różni się dla półkul wschodniej oraz zachodniej. – Poprzednio ustaliliśmy, że WASP-107b jest wyjątkowo nadmuchana. Zupełnie jakby pękła niczym ziarno popcornu pod wpływem własnego ciepła – powiedział Luis Welbanks z Uniwersytetu Stanowego w Arizonie. – Dzięki Teleskopowi Webba dostajemy dokładniejszy obraz tego, co dzieje się w atmosferze tego globu w trzech wymiarach. Okazuje się, że jest tu znacznie więcej do przetrawienia! – dodaje Welbanks. Planeta z niespodziankami Naukowcy prowadzili obserwacje tranzytu planety, czyli jej przejścia na tle macierzystej gwiazdy. Dzięki wyjątkowej czułości Teleskopu Webba udało się uzyskać bardzo dokładne dane dotyczące atmosfery. Wynika z nich, że jest ona asymetryczna. Czyli, że właściwości atmosfery, takie jak temperatura albo rodzaje chmur, różnią się dla zachodniej i wschodniej półkuli WASP-107b. Obserwacjami kierował Matthew Murphy, absolwent Obserwatorium Steward Uniwersytetu Arizony. Wykorzystano spektroskopię transmisyjną, pozwalającą badać charakterystyki atmosfer planet pozasłonecznych. Z pomocą Teleskopu Webba wykonano serie zdjęć planety przesuwającej się na tle gwiazdy. Ważna okazała się pewna cecha charakterystyczna WASP-107b. Glob ten znajduje się w obrocie synchronicznym ze swoją gwiazdą, czyli cały czas zwrócony jest do niej tą samą stroną. Wynik okazał się dużym osiągnięciem. Asymetrię atmosfery egzoplanety zaobserwowano z użyciem teleskopu kosmicznego po raz pierwszy. Glob, który nagrzewa się w różnym tempie? Ostatecznie naukowcom udało się oddzielić dane dotyczące atmosfery wschodniej i zachodniej półkuli planety. Okazało się wówczas m.in., że jedna część globu może być bardziej zachmurzona niż druga. Naukowcy podejrzewają, że to efekt różnic w transporcie ciepła w atmosferze WASP-107b. – To tak, jakby jedna strona WASP-107b gotowała się szybciej niż druga – skomentował Michael Line, jeden z autorów badań. Jako inną możliwą przyczynę asymetrii wymieniono różnice w sposobie formowania się chmur. Co jeszcze wiemy o nietypowej planecie? WASP-107b bywa nazywana planetą z waty cukrowej. Dlaczego? Ponieważ jej atmosfera jest znacznie bardziej „nadmuchana” niż atmosfera innych planet pozasłonecznych o podobnej masie. – Nie mamy czegoś takiego w naszym Układzie Słonecznym. Jest wyjątkowa, nawet wśród całej populacji znanych dziś egzoplanet – powiedział Murphy. Naukowcy pracują teraz nad zebranymi danymi obserwacyjnymi i planują znacznie bardziej szczegółowe analizy tego, co dzieje się z egzoplanetą. A także dodatkowe obserwacje, aby zrozumieć, co napędza asymetrię jej atmosfery. – W przypadku prawie wszystkich egzoplanet nie możemy nawet przyjrzeć się im bezpośrednio, nie mówiąc już o tym, by obserwować, co dzieje się po jednej stronie i po drugiej – powiedział Murphy. WASP-107b znajduje się 200 lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Panny. Planeta została odkryta w 2017 r. Od tej pory naukowcy regularnie prowadzą jej obserwacje. I odkrywają ciekawe rzeczy. W zeszłym roku, również dzięki Teleskopowi Webba, wykazano, że na WASP-107b padają deszcze piasku. W pierwszej połowie tego roku zaś ukazały się badania szacujące masę jądra planety i wyjaśniające, dlaczego jest ona tak „nadmuchana”. Źródła: Nature Astronomy, EurekAlert, SpaceDaily. Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Teleskopowi Webba udało się bezpośrednio sfotografować egzoplanetę. To najbliższy Ziemi superjowisz
Używając Teleskopu Webba, naukowcy bezpośrednio sfotografowali planetę pozasłoneczną odległą od Ziemi o 12 lat świetlnych. To zimny superjowisz – ciało niebieskie znacznie większe od Jowisza. Badanie może poszerzyć naszą wiedzę o tym, jak powstają i ewoluują gazowe olbrzymy.
W tym artykule: Jak wygląda zdjęcie planety pozasłonecznej Planeta o wydłużonej orbicie Nowe badania znanej planety Gwiazdy Epsilon Indi nigdy nie widać z Polski. Należy do gwiazdozbioru Indianina, słabo widocznej konstelacji nieba południowego. Epsilon Indi jest piątą co do jasności gwiazdą tej konstelacji, która w atlasach astronomicznych znalazła się dopiero na początku XVII w. Od Ziemi dzieli ją niecałe 12 lat świetlnych. Jak na odległości w kosmosie, to dosłownie nasze kosmiczne sąsiedztwo. Długo uważano, że Epsilon Indi to pojedyncza gwiazda. Dopiero w XXI wieku odkryto jej towarzyszy. Z Epsilonem Indi – czerwonym karłem nieco mniejszym od Słońca – grawitacyjnie związane są dwa brązowe karły, tworzące układ podwójny. Mają wspólny środek masy, który okrążają w ciągu 15 lat. Od swojego głównego towarzysza – określonego teraz jako Epsilon Indi A – dzieli je 1500 jednostek astronomicznych. Jedna jednostka astronomiczna, czyli średnia odległość Ziemi od Słońca, wynosi 150 mln km. Ten układ potrójny to jednak nie wszystko. W rzeczywistości jest to system planetarny – ma bowiem przynajmniej jedną planetę odkrytą w 2018 r. Naukowcom właśnie udało się zaobserwować ją bezpośrednio za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Jak wygląda zdjęcie planety pozasłonecznej Odkrycie zasługuje na uwagę z paru powodów. Jest to pierwsza planeta pozasłoneczna bezpośrednio sfotografowana przez Webba, która wcześniej nie była obserwowana z Ziemi. Jest również znacznie chłodniejsza od innych gazowych planet, które dotychczas badał Teleskop Webba. Naukowcy – których praca ukazała się właśnie w prestiżowym czasopiśmie „Nature” – są zdania, że odkrycie pozwoli dowiedzieć się więcej o powstawaniu i ewolucji zimnych gazowych olbrzymów. Jak wygląda bezpośrednie zdjęcie egzoplanety? Oczywiście nie tak jak fotografia ilustrująca ten artykuł (to wizja artystyczna, pokazująca gazowego olbrzyma i jego główne słońce, Epsilon Indi A). W rzeczywistości na zdjęciach z Teleskopu Webba widać wyłącznie bardzo jasny punkt. Jednak i tak jest to duże osiągnięcie. Planety zazwyczaj wykrywa się pośrednio, np. metodą tranzytową. Jak powstało to zdjęcie? Naukowcy wykorzystali instrument naukowy Webba prowadzący obserwacje w średniej podczerwieni – MIRI. MIRI wyposażony jest w koronograf, czyli coś na kształt przesłony, pozwalającej zakryć pewien fragment fotografowanego obszaru. W tym przypadku koronograf przykrył jasną gwiazdę Epsilon Indi A. Umożliwiło to zarejestrowanie znacznie słabszego promieniowania emitowanego przez planetę. Planeta o wydłużonej orbicie Zgodnie z konwencją astronomiczną, sfotografowany glob został oznaczony jak Epsilon Indi Ab (mała literka b oznacza tu egzoplanetę). Obserwacje dostarczyły o nim zupełnie nowych informacji i skorygowały te, które już mieliśmy. – Ku naszemu zdziwieniu jasna plama, która pojawiła się na zdjęciach MIRI, nie odpowiadała oczekiwanej pozycji planety – przyznaje Elisabeth Matthews, badaczka z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu. Analiza uzyskanych obrazów pozwoliła uaktualnić dane o masie planety. Jest ona sześć razy bardziej masywna niż Jowisz. Porusza się po eliptycznej, mocno wydłużonej orbicie. Gdy jest najbardziej oddalona od swojej gwiazdy, dzieli ją od niej 20–40 jednostek astronomicznych. To duża rozbieżność, jednak wykreślenie dokładnej orbity Epsilon Indi Ab nastręczało dotychczas sporo trudności. Planeta okrąża swoją gwiazdę w około 200 lat – kilkuletnie obserwacje to za mało, by określić, po jakim dokładnie torze się porusza. Nowe badania znanej planety Obserwacje z pomocą Teleskopu Webba pozwoliły wysnuć pierwsze wnioski dotyczące atmosfery Epsilon Indi Ab. Ten chłodny superjowisz może zawierać duże ilości ciężkich pierwiastków takich jak węgiel. Może więc składać się z metanu, tlenku węgla i dwutlenku węgla, często obecnych w gazowych olbrzymach. Możliwe również, że planetę spowijają chmury. Czy tak jest w istocie, rozstrzygną dalsze obserwacje. – W dłuższej perspektywie mamy nadzieję obserwować także inne pobliskie układy planetarne w poszukiwaniu nieodkrytych jeszcze zimnych gazowych olbrzymów – mówi Matthews. – Takie badanie pomogłoby lepiej zrozumieć proces powstawania i ewolucji planet gazowych – dodaje badaczka. Źródła: EurekAlert, Nature, MPIA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Znaleźliśmy w kosmosie drugi ocean? Na tej planecie może znajdować się wodny akwen o temperaturze 20 st. C
Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba naukowcy dokładniej zbadali planetę pozasłoneczną LHS 1140 b. Okazuje się, że glob ten ma wiele cech przypominających Ziemię. Jest położony w strefie zamieszkiwalnej swojej gwiazdy i może mieć ocean ciekłej wody.
W tym artykule: Planeta pozasłoneczna w strefie zamieszkiwalnej Glob z atmosferą? Dlaczego nie Planeta z oceanem? Bardzo możliwe Co jeszcze wiemy o planecie pozasłonecznej LHS 1140 b? Pozasłoneczny glob LHS 1140 b odkryto w 2017 r. Naukowcy przypuszczali, że może to być mini-Neptun. Czyli gazowa planeta rozmiarów Neptuna z gęstą atmosferą bogatą w wodór. Jednak najnowsze obserwacje, przeprowadzone pod koniec zeszłego roku z użyciem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), zmieniają naszą wiedzę o LHS 1140 b. Zespół badaczy m.in. z Université de Montréal w Kanadzie odkrył, że jest to planeta skalista. Może być pokryta lodem albo lodem i oceanem o temperaturze pokojowej. Zdaniem badaczy to najlepsza planeta do szukania ciekłej wody poza Układem Słonecznym, na jaką dotychczas natrafiliśmy. Planeta pozasłoneczna w strefie zamieszkiwalnej Dlaczego znalezienie planety pozasłonecznej z wodą jest takie ważne? Z dwóch powodów. Po pierwsze, taki glob byłby najlepszym kandydatem do zamieszkania (w dalekiej przyszłości). Po drugie, na Ziemi woda okazała się niezbędnym środowiskiem do rozwoju życia. A ponieważ nie znamy innego modelu ewolucji mikroorganizmów niż w środowisku wodnym, siłą rzeczy poszukiwanie życia w kosmosie najłatwiej zacząć od znalezienia planet z ciekłą wodą. Oczywiście taki glob musi spełniać kilka warunków. Po pierwsze powinna być to planeta skalista. Po drugie powinna znajdować się w strefie zamieszkiwalnej – albo inaczej ekosferze – swojej gwiazdy. Czyli w takiej odległości od niej, żeby na powierzchni globu nie było ani za zimno, ani za gorąco dla życia podobnego do ziemskiego. Idealnie byłoby, gdyby planeta w ekosferze miała również atmosferę chroniącą przed promieniowaniem kosmicznym. Glob z atmosferą? Dlaczego nie Ile z wyżej wymienionych warunków spełnia LHS 1140 b? Całkiem sporo. Najprawdopodobniej glob ten ma atmosferę. – Po raz pierwszy w historii zaobserwowaliśmy ślad atmosfery na skalistej lub bogatej w lód egzoplanecie położonej w strefie zamieszkiwalnej. Wykrywanie atmosfer na małych skalistych planetach jest głównym celem JWST, ale sygnały te są znacznie trudniejsze do wychwycenia niż w przypadku atmosfer planet gigantów – mówi Ryan MacDonald, jeden z współautorów badań. Naukowcy posunęli się nawet do przypuszczeń, że może to być atmosfera bogata w azot. Jednak zastrzegli, że do potwierdzenia tego potrzebne są dalsze obserwacje. Jaki zapach ma gazowy olbrzym? Najbliższa Ziemi planeta tego typu cuchnie zgniłymi jajkami. To dobra wiadomość Używając Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba naukowcy zbadali skład atmosfery gorącego jowisza najbliższego Ziemi. Gdyby można było go powąchać, glob ten śmierdziałby zgniłymi jajkami. .. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/jaki-zapach-ma-gazowy-olbrzym-najblizsza-ziemi-planeta-tego-typu-cuchnie-zgnilymi-jajkami-i-to-jest-dobra-wiadomosc-4b1456c.png" width="938" height="528" alt="Jaki zapach ma gazowy olbrzym? Najbliższa Ziemi planeta tego typu cuchnie zgniłymi jajkami. I to jest dobra wiadomość" title="Jaki zapach ma gazowy olbrzym? Najbliższa Ziemi planeta tego typu cuchnie zgniłymi jajkami. I to jest dobra wiadomość" /> Planeta z oceanem? Bardzo możliwe Analiza gęstości globu wykazała, że jest on mniej gęsty niż powinna być skalista planeta o budowie podobnej do Ziemi. Naukowcy podejrzewają więc, że 10-20% jej masy może stanowić woda. Może więc to być planeta śnieżka – cała pokryta lodem – albo lodowy glob z oceanem (tak jak na wizualizacji ilustrującej ten artykuł). Wodny akwen mógłby znajdować się na półkuli stale zwróconej w stronę gwiazdy. Przy założeniu, że LHS 1140 b znajduje się z nią w obrocie synchronicznym, jak Księżyc z Ziemią. Ten pozaziemski ocean byłyby całkiem spory. Miałby średnicę ok. 4 tys. km, a powierzchnię równą połowie powierzchni Oceanu Atlantyckiego. Na środku tego akwenu temperatura powierzchni byłaby całkiem przyjemna. Wynosiłaby 20 st. C. Co jeszcze wiemy o planecie pozasłonecznej LHS 1140 b? Jest odległa od Ziemi o 48 lat świetlnych. Znajduje się w gwiazdozbiorze Wieloryba, widocznym z Polski od października do stycznia. Jest większa od Ziemi – jej promień to 1,7 promienia Ziemi. I znacznie cięższa: ma masę 5,6 razy większą od masy Ziemi. Okrąża gwiazdę typu czerwony olbrzym o masie pięć razy mniejszej niż masa Słońca. – W porównaniu do innych znanych egzoplanet znajdujących się w strefie zamieszkiwalnej, takich jak te w układzie TRAPPIST-1, gwiazda LHS 1140 wydaje się spokojniejsza i mniej aktywna – mówi Ryan MacDonald. A to ułatwia prowadzenie obserwacji, szczególnie wychwytywanie potencjalnych danych świadczących o obecności atmosfery. Że dalsze obserwacje będą prowadzone, to pewne. Położenie w strefie zamieszkiwalnej oraz posiadanie ciekłej wody i atmosfery oznacza, że LHS 1140 b jest idealną kandydatką na glob, gdzie mogłoby rozwinąć się życie. Naukowcy zdobyli nowe informacje o LHS 1140 b łącząc dane z Webba z wcześniejszymi danymi pozyskanymi z innych teleskopów: Spitzera, Hubbe’a i TESS. Wnioski opublikowali w artykule, który na razie znajduje się na serwisie preprintów naukowcych arXiv.org. Praca została już przyjęta do publikacji w czasopiśmie „The Astrophysical Journal Letters”. Źródła: Phys.org, Université de Montréal, arXiv.org Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Jaki zapach ma gazowy olbrzym? Najbliższa Ziemi planeta tego typu cuchnie zgniłymi jajkami. To dobra wiadomość
Używając Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba naukowcy zbadali skład atmosfery gorącego jowisza najbliższego Ziemi. Gdyby można było go powąchać, glob ten śmierdziałby zgniłymi jajkami. „To milowy krok do lepszego rozumienia, jak tworzą się planety pozasłoneczne różnego typu” – twierdzi autor badań.
W tym artykule: Planeta, która śmierdzi zgniłymi jajkami? Milowy krok w badaniu egzoplanet Metaliczność śmierdzącej planety O istnieniu egzoplanety HD 189733 b wiemy od kilkunastu lat. Ten pozasłoneczny glob został odkryty już w 2005 roku. Od tej pory planeta jest intensywnie badana. Naukowcy interesują się nią z jednego podstawowego powodu: to najbliższy Ziemi gazowy olbrzym typu gorący jowisz. Tak określa się planety o parametrach Jowisza, jednak położone niezwykle blisko swojej gwiazdy. Planeta HD 189733 b jest o 13 proc. większa od Jowisza i okrąża swoją gwiazdę w nieco ponad dwa ziemskie dni. Od Ziemi dzielą ją 64 lata świetlne. Na pozór to niezbyt wiele. Jednak gdybyśmy chcieli tam się wybrać dostępnymi środkami komunikacji, zajęłoby to nieziemsko dużo czasu. NASA podaje, że podróż samolotem odrzutowym na HD 189733 b trwałaby 72 mln lat. Gdyby zaś w tamtym kierunku poleciała sonda Voyager, dotarłaby na egzoplanetę za milion lat. Po co mielibyśmy się tam wybierać? Na przykład mogłaby skusić nas wizualizacja wyglądu HD 189733 b. Planeta wygląda jak błękitny raj, bardzo przypominając Ziemię. Jednak w przypadku tego globu wygląd jest wyjątkowo zwodniczy. „Kobaltowo-niebieski kolor planety pochodzi od mglistej, podpalonej atmosfery zawierającej chmury z dodatkiem szkła” – można przeczytać w katalogu NASA. Planeta, która śmierdzi zgniłymi jajkami? To nie koniec „atrakcji”, jakie oferuje HD 189733 b. Glob ten jest trzynaście razy bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. Nic dziwnego, że panują na nim piekielne temperatury. Jak oszacowali naukowcy, przekraczają one 900 st. C. Planeta jest też znana z wściekłej pogody. Poza szklanymi deszczami, wieją na niej również piekielne wiatry o prędkości sięgającej 8 tys. km/godz. To wszystko o HD 189733 b było wiadomo już od dawna. W najnowszym numerze prestiżowego czasopisma naukowego „Nature” ukazała się praca, która dodaje jeszcze jeden element do tego obrazu. Naukowcy z Johns Hopkins University wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, żeby zbadać skład atmosfery tego gorącego jowisza. Okazało się, że zawiera ona śladowe ilości siarkowodoru. Co oznacza, że gdyby można było ją powąchać, HD 189733 b cuchnęłaby zgniłymi jajkami. Milowy krok w badaniu egzoplanet – Nie szukamy życia na tej planecie, ponieważ jest tam o wiele za gorąco – mówi astrofizyk Guangwei Fu, główny autor badań. – Jednak odkrycie siarkowodoru stanowi krok milowy do znalezienia tej cząsteczki na innych planetach. I lepszego zrozumienia, w jaki sposób powstają różne typy planet – uważa naukowiec. Dodaje, że choć badacze podejrzewali, że siarkowodór może znajdować się na HD 189733 b, dotychczas nie mieli tej pewności. Oprócz wykrycia siarkowodoru zespół Fu oszacował całkowitą zawartość siarki w atmosferze HD 189733 b. Fu mówi, że siarka jest niezbędnym pierwiastkiem do budowy innych, bardziej złożonych cząsteczek. – Podobnie jak węgiel, azot, tlen i fosforany naukowcy muszą dokładniej badać siarkę, aby w pełni zrozumieć, w jaki sposób i z czego zbudowane są planety – wyjaśnia astrofizyk. Odkryto dwie ultrarzadkie planety bardzo podobne do Ziemi. Znajdują się całkiem blisko naszego globu W ciągu ostatniego tygodnia astronomowie poinformowali o odkryciu aż dwóch skalistych globów podobnych do Ziemi. Jeden dzieli od nas 72 lata świetlne, a drugi – tylko 31 lat świetlnych. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/odkryto-dwie-ultrarzadkie-planety-bardzo-podobne-do-ziemi-znajduja-sie-calkiem-blisko-naszego-globu-fot-nasa-ames-research-center-daniel-rutter-4ed7acc.jpg" width="938" height="380" alt="Odkryto dwie ultrarzadkie planety bardzo podobne do Ziemi. Znajdują się całkiem blisko naszego globu (fot. NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)" title="Odkryto dwie ultrarzadkie planety bardzo podobne do Ziemi. Znajdują się całkiem blisko naszego globu (fot. NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter)" /> Metaliczność śmierdzącej planety Czego jeszcze dowiedzieliśmy się o gorącym jowiszu? Naukowcy potwierdzili, że nie ma na nim metanu. Oszacowali również metaliczność planety. Metalami w astronomii nazywa się wszystkie pierwiastki cięższe od wodoru i helu. Zdaniem badaczy metaliczność planety ma związek z jej masą. W Układzie Słonecznym mniej masywne planety zewnętrzne – lodowe olbrzymy Neptun i Uran – zawierają więcej metali niż Jowisz i Saturn. Ta prawidłowość może również dotyczyć planet pozasłonecznych. W nadchodzących miesiącach zespół Fu planuje przyjrzeć się większej liczbie egzoplanet pod kątem obecności siarki. Naukowcy chcą ustalić, czy wysoki poziom tego pierwiastka może mieć związek z odległością planet pozasłonecznych od swoich gwiazd macierzystych. Źródło: Nature, EurekAlert, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Znajduje się niedaleko nas i nadaje się do zamieszkania. Czy teleskopy NASA i ESA odnalazły drugą Ziemię?
Ma wielkość zbliżoną do naszej planety i panuje na niej umiarkowany klimat. Dzięki obserwatoriom kosmicznym TESS i CHEOPS, wyspecjalizowanym w poszukiwaniu planet pozasłonecznych, naukowcom udało się odnaleźć najlepszą kandydatkę do roli nowej Ziemi. Nosi imię Gliese 12b.
W tym artykule: Czym jest strefa Złotowłosej? Kluczowa rola atmosfery Ponad 5,6 tysiąca planet pozasłonecznych Ciepło, lecz nie gorąco Dalsze badania „Donosimy o odkryciu Gliese 12 b, najbliższej tranzytującej planety wielkości Ziemi o umiarkowanym klimacie (…) potwierdzamy, że Gliese 12 b jest planetą o okresie orbitalnym 12,76144 ± 0,00006 d i promieniu 1,0 ± 0,1 R⊕, co daje temperaturę równowagi ∼315 K”. Tak napisali uczeni we wstępie do artykułu opublikowanego właśnie na łamach „Monthly Notices of The Royal Astronomical Society”. Jego autorzy to naukowcy z brytyjskich i australijskich ośrodków badawczych. Co to oznacza? Po pierwsze, że Gliese 12 b ma podobny promień do Ziemi. Po drugie, że znajduje się w takiej odległości od swojej gwiazdy macierzystej, że na tej egzoplanecie powinien występować umiarkowany, przychylny rozwojowi życia klimat. Czym jest strefa Złotowłosej? Mowa o tak zwanej ekosferze, lub bardziej poetycko – strefie Złotowłosej. Czyli obszarze wokół gwiazdy oddalonym od niej na tyle, by orbitująca wokół planeta nie była rozgrzana do temperatur granicznych. Jednocześnie aby nie była zbyt daleko od gwiazdy, co nie pozwalałoby na występowanie na niej wody w stanie ciekłym. W przypadku Układu Słonecznego ekosfera obejmuje trzy planety: Wenus, Ziemię i Marsa. Ale – jak wiemy – tylko na jednej z całą pewnością rozwinęło się życie. Druga Ziemia – odkryto nowe światy do życia w odległości 35 lat świetlnych od Ziemi Astronomowie donoszą o odkryciu najmniejszej jak dotąd planety pozasłonecznej i paru innych w tym samym systemie. Jedną z nich może być druga Ziemia. Planeta krąży w strefie, gdzie temperat... Nowoodkryta egzoplaneta orbituje blisko swojej macierzystej gwiazdy. Gliese 12b ma promień niemal równy promieniowi Ziemi. Okrąża swoją gwiazdę macierzystą raz na 12,76 dnia, czyli orbita jest dość ciasna. W naszym układzie planetarnym byłoby to zbyt blisko. Nawet targany skrajnymi zmianami temperatury, najbliższy Słońcu Merkury, okrąża gwiazdę w 88 dni. Ale gwiazda Gliese-12 jest czerwonym karłem, znacznie chłodniejszym i ciemniejszym niż Słońce, więc proporcje są zachowane. Kluczowa rola atmosfery Nie wiemy natomiast, czy Gliese-12b posiada atmosferę. A ta jest krytycznym czynnikiem wpływającym na to, czy dany świat jest przyjazny życiu, czy – według naszej obecnej wiedzy – niesprzyjający mu. Atmosfera wraz z magnetosferą stanowi ochronę m.in. przed promieniowaniem kosmicznym i wiatrami słonecznymi. Sprawia też, że temperatura na planecie nie skacze do skrajnych wartości. – Gliese-12b jest jednym z najlepszych celów do zbadania, czy planety wielkości Ziemi krążące wokół chłodnych gwiazd mogą zachować swoje atmosfery. Jest to kluczowym krokiem w kierunku poszerzenia naszej wiedzy na temat parametrów niezbędnych do podtrzymywania życia na planetach w naszej Galaktyce – wyjaśnia Shishir Dholakia, astrofizyk z australijskiego uniwersytetu w Południowym Queensland. Ponad 5,6 tysiąca planet pozasłonecznych Do tej pory odkryto ponad 5600 planet spoza Układu Słonecznego. Wśród nich wiele ogromnych planet gazowych podobnych do Jowisza. A chociaż odnaleziono również planety skaliste, to większość z nich należy do kategorii tzw. super-ziemi. To oznacza, że są znacznie większe od naszej planety. Dzięki kosmicznym i naziemnym teleskopom odnaleziono też wiele planet skalistych o rozmiarach i masach podobnych do Ziemi. Ale znalezienie egzoplanet wielkości Ziemi, które spełniają warunki pozwalające na podtrzymanie życie, jakie znamy, jest nieco trudniejsze. Jednak Gliese-12b wydaje się być na tyle podobna do naszej planety, iż mówienie o niej Ziemia 2.0 wcale nie musi być przesadą. Odległa o 40 lat świetlnych planeta została odnaleziona w trakcie przeszukiwania danych pochodzących z należącego do NASA obserwatorium kosmicznego TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), następcy zasłużonego obserwatorium Keplera. Shishir Dholakia i współautorka artykułu Larissa Palethorpe z Uniwersytetu w Edynburgu wraz z zespołem przeanalizowali dane z szeregu różnych teleskopów, aby potwierdzić, że detekcja TESS była poprawna. Ciepło, lecz nie gorąco Szacowana temperatura powierzchni egzoplanety wynosi około 42 stopni C. Dla porównania, średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi 15 stopni C. Gliese-12b otrzymuje około 85 procent promieniowania odbieranego przez Wenus. Ale Wenus jest pokryta gęstą, duszącą atmosferą, która generuje efekt cieplarniany. A to skutkuje średnią temperaturą powierzchni 464 stopni C. – Uważa się, że pierwotne atmosfery Ziemi i Wenus rozwiały się, a następnie zostały uzupełnione przez odgazowanie wulkaniczne i bombardowanie resztkami materii w Układzie Słonecznym – wyjaśnia Palethorpe. – Jeśli chcemy ustalić, czy Gliese 12b nadaje się do życia, musimy skupić się na analizie jej atmosfery. Dalsze badania Ze względu na podobieństwo do Ziemi – promień, położenie na skraju ekosfery swojej gwiazdy macierzystej oraz niską aktywność rozbłyskową tej gwiazdy – Gliese 12b jest prawdopodobnie najlepszą kandydatką do miana Ziemi 2.0, jaką kiedykolwiek odnaleziono. Naukowcy mają nadzieję, że uda im się zbadać planetę i jej atmosferę dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba (JWST). – JWST prawdopodobnie będzie w stanie dać nam jasny obraz tego, jak wygląda atmosfera Gliese 12b. Hipoteza, że ta planeta nadaje się do zamieszkania jest bardzo ekscytująca. Ale szczególnie ekscytujące jest to, że możemy ją całkiem precyzyjnie przebadać. Możemy również rozszerzyć te odkrycia na inne potencjalnie nadające się do zamieszkania planety wokół czerwonych karłów – najpowszechniejszego rodzaju gwiazd w naszej Galaktyce – podsumowuje badaczka. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Zagadka „puszystej” planety rozwiązana. Już wiadomo, dlaczego wygląda, jakby była zrobiona z waty cukrowej
Bardzo duża, jednak o wyjątkowo małej gęstości – to planeta pozasłoneczna WASP-107b. Naukowcy długo zastanawiali się, jak taki glob mógł powstać. Aż do teraz. W dwóch artykułach w prestiżowym czasopiśmie „Nature” donoszą, że zagadka „puszystej” planety została rozwiązana.
W tym artykule: Planeta typu gorący Neptun? Źródło ciepła na egzoplanecie Całkiem spore jądro puszystej planety Na razie znamy ponad 5 tys. planet pozasłonecznych. Jedną z najlżejszych jest glob oznaczony jako WASP-107b. Znajduje się 200 lat świetlnych od Ziemi, w konstelacji Panny. Został odkryty w 2017 r. I od razu wzbudził duże zainteresowanie naukowców. Dlaczego? Z powodu rozmiarów. Jest niemal tak duży jak Jowisz. Jednak jego masa to mniej niż jedna dziesiąta masy tego gazowego olbrzyma. Albo – w innym ujęciu – wynosi 30 razy tyle, ile masa Ziemi. Mniej więcej podobną masę ma znacznie mniejszy od Jowisza Neptun. Ogromne rozmiary i niewielka masa oznaczają, że WASP-107b ma małą gęstość. Tak małą, że naukowcy zaczęli ją nazywać „puszystą” planetą albo planetą z waty cukrowej. Pojawiło się też porównanie do podgrzanego w mikrofalówce marshmallowa. Ponieważ WASP-107b jest bardzo gorąca, zaczęto również mówić o planecie typu „gorący Neptun”. Planeta typu gorący Neptun? Kłopot polega na tym, że choć planet pozasłonecznych i niezbyt gęstych znamy sporo, to „puszysta” i jednocześnie bardzo duża planeta jest tylko jedna. To właśnie WASP-107b. – Biorąc pod uwagę masę, promień, wiek i zakładaną temperaturę, podejrzewaliśmy, że WASP-107b ma bardzo małe, skaliste jądro otoczone ogromnymi ilościami wodoru i helu – wyjaśnia Luis Welbanks z Arizona State University, główny autor pierwszego artykułu z „Nature”. – Jednak trudno było zrozumieć, jak tak małe jądro mogło przyciągnąć tak dużo gazu, a następnie powstrzymać się od pełnego przekształcenia się w planetę o masie Jowisza – dodaje badacz. Z kolei jeśli więcej masy planety przypadałoby na jądro, z biegiem czasu i w miarę ochładzania jej atmosfera powinna się skurczyć. Bez źródła ciepła rozprężającego gaz planeta byłaby znacznie mniejsza. Co prawda WASP-107b krąży bardzo blisko gwiazdy – w jednej siódmej odległości Merkurego od Słońca – jednak nie otrzymuje z niej wystarczająco dużo energii, żeby się aż tak „nadąć”. Najgorętsza planeta kosmosu. W jej chmurach odkryto bardzo rzadki pierwiastek W atmosferze egzoplanety KELT-9b naukowcy wykryli terb, pierwiastek należący do lantanowców. Po raz pierwszy udało się go znaleźć na innej planecie niż Ziemia. Na Ziemi występuje rzadko i ... Źródło ciepła na egzoplanecie Rozwiązaniem zagadki okazał się metan. A raczej jego brak. W atmosferze WASP-107b metanu jest niezwykle mało – zaledwie jedna tysięczna ilości, jakiej spodziewali się badacze, biorąc pod uwagę zakładaną temperaturę planety. – To dowód, że gorący gaz z głębi planety musi energicznie mieszać się z chłodniejszymi warstwami położonymi wyżej – mówi David Sing z Johns Hopkins University, główny autor drugiej pracy zamieszczonej w „Nature”. – Metan jest niestabilny w wysokich temperaturach. Fakt, że znaleźliśmy go tak niewiele, mimo że wykryliśmy inne molekuły węgla, wskazuje, że wnętrze planety musi być znacznie gorętsze, niż nam się wydawało – dodaje badacz. Co miałoby je ogrzewać? Siły pływowe. WASP-107b nie okrąża gwiazdy po idealnie okrągłej orbicie. Orbita globu jest nieco wydłużona, co sprawia, że w miarę wirowania na różne części planety oddziałuje siła grawitacji o różnej wartości. W rezultacie planeta nieznacznie się rozciąga i nagrzewa. Naukowcy podejrzewali już wcześniej, że na WASP-107b działa właśnie taki mechanizm. Jednak dopiero najnowsze obserwacje prowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba – które stały się podstawą obu artykułów naukowych – ostatecznie rozwiązały zagadkę „puszystości” dziwnego globu. Nawiasem mówiąc, w zeszłym roku, również dzięki obserwacjom z Webba, wykazano, że na WASP-107b padają deszcze piasku. Całkiem spore jądro puszystej planety Najnowsze obserwacje pozwoliły też pośrednio oszacować masę jądra WASP-107b. Jest ono dwa raz bardziej masywne, niż wcześniej przypuszczano. Co w sumie sprawia, że planeta nie jest już aż tak bardzo nietypowa, na jaką wcześniej wyglądała. – Dane Webba wskazują, że planety takie jak WASP-107 b nie musiały powstawać w jakiś dziwny sposób, z bardzo małym jądrem i ogromną otoczką gazową – wyjaśnia Mike Line z ASU. – Zamiast tego możemy wziąć coś bardziej przypominającego Neptuna, z dużą ilością skał i mniejszą ilością gazu, zwiększyć temperaturę i wtedy planeta będzie wyglądała tak, jak wygląda [WASP-107b – przyp.red.] – dodaje badacz. Źródła: Space.com, NASA, Nature, Nature
Ta planeta ma tyle wulkanów, że świeci roztopioną lawą. A jej powierzchnia jest gorętsza niż powierzchnia gwiazdy
Odkryto skalistą planetę, na której panują ekstremalne warunki. Wybuchają na niej setki wulkanów i jest gorętsza od niektórych gwiazd o małej masie. Niespodziankę przyniosło wyjaśnienie, dlaczego jest aż tak rozgrzana.
W tym artykule: Ile wulkanów jest na Io? Gdzie znajduje się piekielna planeta? Co to są siły pływowe? Co to jest burza pływowa? Tytuły artykułów naukowych najczęściej nie mają walorów literackich. Niekiedy jednak badacze decydują się nazwać swoją pracę w sposób przyciągający uwagę. „Perfekcyjna burza pływowa: planetarna architektura systemu HD 104067 tworzy jarzący się świat” – tak zaczyna się artykuł zespołu astrofizyka Stephena Kane’a opublikowany w czasopiśmie „The Astronomical Journal”. Początek zwiastuje nadzwyczajne odkrycie. I faktycznie – Stephen Kane z UC Riverside wypatrzył w kosmosie jedną z najbardziej ekstremalnych planet pozasłonecznych, jakie w ogóle istnieją. Kane dwa razy sprawdzał wyniki swoich obliczeń, ponieważ nie był pewny, czy się nie pomylił. I czy może istnieć glob, przy którym bledni ziemskie wyobrażenia o piekle. Na szczęście okazało się, że matematyka nie kłamie. Planeta, o której mowa, okrążająca gwiazdę HD 104067, ma temperaturę powierzchni przekraczającą 2300 st. C. Tym samym jest gorętsza niż niektóre gwiazdy. Co więcej, choć jest to skalisty glob, nie ma w nim nic spokojnego. Wybuchają na nim setki wulkanów. Jarzy się ognistą, pomarańczowo-czerwoną poświatą. – To planeta typu ziemskiego, którą opisałbym jako Io na sterydach – mówi Kane. Ile wulkanów jest na Io? Porównanie do Io nie jest przypadkowe. Io to księżyc Jowisza, najbardziej aktywny wulkanicznie obiekt w całym Układzie Słonecznym. Ma setki wulkanów. Z niektórych z nich lawa wystrzeliwuje na dziesiątki kilometrów w górę. Jak podaje NASA, wybuchy na Io bywają tak potężne, że można je zaobserwować przez największe profesjonalne teleskopy pracujące na Ziemi. Io jest sporej wielkości – jego średnica to jedna czwarta średnicy Ziemi. Księżyc jest „uwięziony” grawitacyjnie między Jowiszem a dwoma innymi naturalnymi satelitami gazowego olbrzyma: Europą i Ganimedesem. To właśnie jest przyczyna jego silnej aktywności wulkanicznej. I to samo można powiedzieć o wulkanicznym globie opisanym przez Stephena Kane’a. Gdzie znajduje się piekielna planeta? Gwiazda HD 104067 jest oddalona od Ziemi o 66 lat świetlnych. Kiedy w 2018 r. zaczął działać satelita TESS (ang. Transiting Exoplanet Survey Satellite) okazało się, że wokół niej krążą trzy planety. Wszystkie znajdują się bardzo blisko macierzystego słońca. Gdyby porównać je do planet Układu Słonecznego, ich orbity mieściłyby się wewnątrz orbity Merkurego. Ostatnią z odkrytych planet tego układu jest właśnie piekielny glob oznaczony jako TOI-6713.01. Jest o jedną trzecią większy od Ziemi. Jednak rok na nim trwa zaledwie 2,2 dnia. Tyle potrzeba, by TOI-6713.01 okrążył gwiazdę, od której dzieli go 4,57 mln km. Co to są siły pływowe? Co ważne, rozpalony glob nie obiega swojej gwiazdy po okręgu. Jego orbita jest eliptyczna. To oznacza, że TOI-6713.01 raz zbliża się, a raz oddala od swojego słońca. To efekt obecności dwóch innych, bardziej oddalonych od gwiazdy planet. One również wywierają wpływ grawitacyjny na TOI-6713.01, „rozciągając” jego orbitę. Glob ten znajduje się więc w swoistym grawitacyjnym „potrzasku”. Na różne jego punkty działa siła grawitacyjna o różnej wartości. Na planecie takiej jak Ziemia ten efekt odpowiada za pojawianie się przypływów i odpływów. Takiej planety jeszcze nie widzieliśmy. Astronomowie odkryli wodny świat z gotującym się oceanem Nowe obserwacje doprowadziły od odkrycia jednego z najdziwniejszych globów, jakie znamy. To najprawdopodobniej wodny świat z gotującym się oceanem. Odkrycie wywołało wśród naukowców spór. Co to jest burza pływowa? Na TOI-6713.01 skutek grawitacyjnego „potrzasku” jest znacznie bardziej spektakularny. Swoista „burza pływowa” – jak ją nazwał Stephen Kane – powoduje, że wnętrzu planety przekazywana jest energia. Można to porównać do gumowej piłeczki używanej w racquetballu: czym częściej i silniej będziemy w nią uderzać, tym mocniej się nagrzeje i będzie się szybciej odbijać. Jak odkryli badacze, energia przekazywana wnętrzu planety TOI-6713.01 przez siły pływowe jest na tyle znacząca, że dosłownie podgrzewa ją od środka. Stąd silny wulkanizm TOI-6713.01. – Glob ten znalazł się w takim położeniu, że jego wulkany bez przerwy eksplodują – mówi Kane. Podobny mechanizm odpowiada za wulkanizm Io. Odkrycie otwiera ciekawy, dotychczas pomijamy wątek w badaniach egzoplanet. – [Przypadek TOI-6713.01 – przyp.red.] uczy nas wiele na temat tego, ile energii można wpompować w planetę typu ziemskiego – zauważa Kane. – Chociaż wiemy, że to gwiazdy przyczyniają się do ogrzewania planet, tutaj zdecydowana większość energii pochodzi z pływów i nie można tego ignorować – podsumowuje astrofizyk. Źródła: The Astronomical Journal, EurekAlert, Space.com, NASA. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Diamentowa egzoplaneta straciła atmosferę, a następnie wygenerowała kolejną. Pierwszy taki przypadek
Nowe kosmiczne oko ludzkości, czyli badający Wszechświat w podczerwieni Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST), pozwolił astronomom odkryć wyjątkowe właściwości „diamentowej” planety. Ta superziemia wytworzyła nową atmosferę po tym, jak jej gwiazda zniszczyła poprzednią. Jak to możliwe?
W tym artykule: Rekordowa odległość od gwiazdy Planeta wytworzyła nową atmosferę Pierwsza zidentyfikowana superziemia Atmosfera krzemianowa czy wtórna atmosfera? Diamentowa planeta, znana jako 55 Cancri e, to tzw. superziemia. To oznacza, że jest masywniejsza od Ziemi, choć wciąż mniej masywna niż takie planety jak Neptun i Uran. Według astronomów, 55 Cancri e jest prawie dwukrotnie większa od naszej planety i aż dziewięciokrotnie od niej masywniejsza. Znajduje się około 41 lat świetlnych od Układu Słonecznego. Rekordowa odległość od gwiazdy 55 Cancri e jest tak gęsta, iż astronomowie postawili hipotezę, że składa się głównie z węgla, który po poddaniu wysokiej temperaturze oraz ogromnemu ciśnieniu, został sprasowany do postaci diamentu. Wszystko dlatego, że egzoplaneta znajduje się w niewiarygodnej bliskości do swojej gwiazdy. Dzieli je zaledwie 2,3 km. Gwiazdą tą jest podobna do Słońca 55 Cancri. Diamentową planetę i jej gwiazdę dzieli odległość równa 0,01544 tej między Ziemią a Słońcem. Ta bliskość oznacza, że 55 Cancri e okrąża swoją gwiazdę-gospodarza raz na około 17 godzin ziemskich. Temperatura powierzchni planety wynosi około 2 400 stopni Celsjusza. Dla porównania – najbliższa Słońcu planeta, czyli Merkury, krąży w średniej odległości 58 mln km od naszej centralnej gwiazdy. Temperatura po oświetlonej w danej chwili stronie dochodzi tam do 450 stopni C. Planeta wytworzyła nową atmosferę Taka bliskość gwiazdy doprowadziła 55 Cancri e do utraty jej pierwotnej atmosfery. Podobnie dzieje się w przypadku innych planet skalistych orbitujących wokół swoich gwiazd w tak bliskiej odległości. Nowe badania wskazują jednak, że planetę otacza gruba warstwa gazów. Może to oznaczać, że planeta „wyhodowała” drugą atmosferę. Tylko nikt nie wie, jak mogło do tego dojść. W rozmowie z portalem tematycznym Space.com Renyu Hu – astronom z Kalifornijskiego Uniwersytetu Technologicznego (Caltech) stwierdził, iż wykonane dzięki JWST pomiary emisji termicznej wskazują, że planeta ma znaczną atmosferę. – Atmosfera ta jest prawdopodobnie podtrzymywana przez odgazowywanie ze skalistego wnętrza 55 Cancri e i uważamy, że jest to pierwszy w historii pomiar wtórnej atmosfery na skalistej egzoplanecie. To bardzo ekscytujące – cytuje go Space.com. Pierwsza zidentyfikowana superziemia 55 Cancri e została odkryta w 2004 roku. Planeta pierwotnie nazwana Janssen była pierwszą zidentyfikowaną superziemią krążącą wokół odległej gwiazdy ciągu głównego lub gwiazdy, która wciąż przekształca wodór w hel w swoim jądrze W miarę dalszego badania planety, naukowcy poznali kolejne szczegóły o tym odległym świecie. W 2016 roku Teleskop Kosmiczny Hubble'a (HST) ustalił, że atmosfera 55 Cancri e zawiera wodór i hel. Doszło do tego podczas pierwszego badania atmosfery egzoplanety. Ale jak to się stało, że ten spalający się w koronie gwiazdy świat wygenerował i podtrzymał nową atmosferę? Istnieje kilka możliwych scenariuszy. Atmosfera krzemianowa czy wtórna atmosfera? Po pierwsze, ta skalista i pokryta lawą superziemia mogła wytworzyć atmosferę krzemianową. Składałaby się ona z lotnych substancji planety i związków chemicznych, takich jak węgiel, azot, wodór i siarka, które mogą zostać łatwo utracone w wyniku napromieniowania przez gwiazdę. Alternatywnie, planeta może mieć grubą wtórną atmosferę utworzoną z czasem przez wulkanizm. Aby zbadać, który z tych scenariuszy jest poprawny, Hu i współpracownicy przeanalizowali obserwacje JWST planety, gdy przechodziła ona za gwiazdą 55 Cancri A. Takie wydarzenie określa się zaćmieniem wtórnym. Dane z dwóch zaćmień wtórnych 55 Cancri e wykluczyły możliwość, jakby był to nagi świat lawy pozbawiony znaczącej atmosfery. Udało się zarejestrować światło otaczające jedne z najstarszych kwazarów. Odsłoniło ono sekret czarnych dziur – Zaobserwowane przez nas czarne dziury z czasów, gdy Wszechświat był wciąż w powijakach, są miliardy razy masywniejsze od Słońca – twierdzą naukowcy z Massachusetts Institute of Techn... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/udalo-sie-zarejestrowac-swiatlo-otaczajace-jedne-z-najstarszych-kwazarow-odslonilo-ono-sekret-czarnych-dziur-fot-nasa-c1f2db7.jpg" width="900" height="600" alt="Udało się zarejestrować światło otaczające jedne z najstarszych kwazarów. Odsłoniło ono sekret czarnych dziur (fot. NASA)" title="Udało się zarejestrować światło otaczające jedne z najstarszych kwazarów. Odsłoniło ono sekret czarnych dziur (fot. NASA)" /> Obserwacje prowadzone dzięki JWST nie rozstrzygają jednoznacznie, z czego składa się atmosfera planety. Za to modele użyte do wyjaśnienia pomiarów wskazują na znaczną ilość dwutlenku węgla i tlenku węgla. – Przy rozmiarze 1,8 razy większym od Ziemi, można powiedzieć, że 55 Cancri jest wystarczająco dużym kawałkiem skały, aby zatrzymać substancje lotne przed promieniowaniem gwiezdnym – wyjaśnił Hu. Oznacza to, że nie tylko odległość między planetą a jej gwiazdą decyduje o tym, czy planeta zachowa swoją atmosferę i czy wygeneruje inną, ale także rozmiar tego świata. Naukowiec z Caltechu zwrócił uwagę, że 55 Cancri e wydaje się „zoptymalizowana” pod kątem zastąpienia utraconej pierwotnej atmosfery atmosferą wtórną. Źródła: Nature; Space. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.