Astronomowie natknęli się na fascynujące odkrycie – egzoplanetę zbliżoną rozmiarami do Ziemi, której powierzchnia, według przewidywań, jest prawdopodobnie usiana wulkanami. Planeta oznaczona numerem katalogowym, wykazuje też ślady potencjalnej aktywności wulkanicznej, porównywalną do tej, którą obserwuje się na księżycu Jowisza, Io – najbardziej aktywnym wulkanicznie ciele w naszym układzie słonecznym.
Odkrycie i badania LP 791-18 d były możliwe dzięki danym zgromadzonym przez należące do NASA satelitę TESS czyli Transiting Exoplanet Survey Satellite, teleskop kosmiczny Spitzera oraz szereg naziemnych obserwatoriów, które wspólnie dostarczyły niezbędnych informacji. Artykuł naukowy dotyczący odkrycia planety, którego autorką jest Merrin Peterson, absolwentka Instytutu Badań nad Egzoplanetami (iREx) przy Uniwersytecie w Montrealu – ukazał się siedemnastego maja w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature.
Egzoplaneta LP 791-18 d – czy nazywana przez niektórych „Ognistą Planetą” zawsze zwrócona jest tą samą stronę w stronę swojej gwiazdy, co potwierdził współautor badań Björn Benneke, profesor astronomii w iREx, którego zadaniem było nadzorowanie przebiegu badanie. Jak poinformowali badacze – “za dnia temperatura na planecie jest prawdopodobnie zbyt wysoka, aby istniała tam ciekła woda. Jednak znaczna aktywność wulkaniczna na całej planecie mogłaby utrzymywać atmosferę, co umożliwiłoby skondensowanie się wody po stronie nocnej.”
Ognista planeta, znajdująca się około dziewięćdziesiąt lat świetlnych od nas i krąży wokół niewielkiego czerwonego karła w gwiazdozbiorze Kielicha.
Ma rozmiary zbliżone do Ziemi, jest od niej tylko trochę masywniejsza. Siła grawitacyjna, generowana przez większą planetę w systemie, może powodować nagrzewanie się wewnętrzne LP 791-18 d i wywoływać erupcje wulkaniczne na skalę porównywalną do Io – co jest niezwykle rzadkie w poznanych do tej pory układach planetarnych.
Ale to nie wszystko, co zaskakujące w tym układzie. Astronomowie już wcześniej wiedzieli o dwóch innych znajdujących się tam egzoplanetach – LP 791-18 b i c. Wewnętrzna planeta, oznaczona literką “b” czyli ta znajdująca się najbliżej gwiazdy, jest około dwadzieścia procent większa od Ziemi. Z kolei planeta oznaczona literą “c”, to już zupełnie inna liga. Ma około dwa i pół razy większy rozmiar niż Ziemia i ponad siedmiokrotnie większą masę.
Źródło zdjęcia: Goddard Space Flight Center NASA/Chris Smith (KRBwyle)
Podczas każdego obiegu, planety “d” i “c” przechodzą bardzo blisko siebie. Każde takie zbliżenie do znacznie masywniejszej planety powoduje grawitacyjne pociągnięcie LP 791-18 d, czyniąc jej orbitę nieco eliptyczną. W rezultacie jest ona nieznacznie deformowana za każdym razem, kiedy przechodzą obok siebie. Te deformacje mogą wywoływać wystarczająco dużo wewnętrznego tarcia, aby znacznie podgrzać wnętrze planety i wywołać aktywność wulkaniczną na jej powierzchni. Analogiczny efekt obserwujemy jak już wspomniałem w przypadku Io oraz Jowisza.
Jeśli chodzi, o poszukiwanie planet, na których może istnieć życie, astronomowie w pierwszej kolejności kierują swój wzrok w stronę planet znajdujących się w ekosferze, znanej też jako „Goldilocks Zone” czyli strefa Złotowłosej.
Skąd taka nazwa? Otóż nawiązuje ona do baśni „Złotowłosa i trzy niedźwiadki” autorstwa brytyjskiego poety Roberta Southey’a opublikowanej w roku tysiąc osiemset trzydziestym siódmym. Egzoplaneta LP 791-18 d znajduje się na wewnętrznym skraju tej strefy czyli mieści się w zakresie odległości od gwiazdy, gdzie jak przypuszczają naukowcy mogłaby istnieć ciekła woda na powierzchni planety. Jeżeli potwierdzi się teoria, że jest ona tak aktywna wulkanicznie, jak wynika to z dostępnych obecnie badań, to planeta byłaby w stanie utrzymać atmosferę, a temperatury po nocnej stronie planety mogłyby spaść na tyle, żeby umożliwić skondensowanie się wody na powierzchni.

Patronite
Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!Jak stwierdziła jedna ze współautorek badań, Jessie Christiansen z NASA Exoplanet Science Institute przy California Institute of Technology w Pasadenie. – „Wielkim pytaniem w astrobiologii, dziedzinie, która w szerokim zakresie bada pochodzenie życia na Ziemi i poza nią, jest to, czy aktywność tektoniczna lub wulkaniczna jest niezbędna dla życia. Oprócz potencjalnego wytwarzania atmosfery, te procesy mogłyby mieszać materiały, które inaczej przesunęłyby się w dół i zostały uwięzione w skorupie, w tym te, które uważamy za niezbędna dla powstania życia, jak na przykład węgiel.” Mimo że teleskop Spitzera zakończył swoją misję już ponad trzy lata temu, to dane zebrane, które dzięki niemu zyskaliśmy, nadal wykorzystywane do badań i nowych odkryć.
Jeśli aktywność wulkaniczna faktycznie okazałaby się porównywalna do tej obserwowanej na Io, mogłoby to dostarczyć naukowcom kluczowych informacji na temat geologicznych procesów zachodzących na egzoplanetach, które są wciąż bardzo słabo zrozumiane.
Z kolei potencjalna zdolność do utrzymania atmosfery mogłaby stanowić prawdziwy przełom w badaniach planet pozasłonecznych. Większość poznanych do tej pory przypadków o rozmiarach zbliżonych do Ziemi jest zbyt gorąca lub zbyt zimna, aby utrzymać atmosferę zdolną do utrzymania życia, jakie znamy. Jednak LP 791-18 d, ze swoją aktywnością wulkaniczną i temperaturami, które mogą pozwolić na skondensowanie wody na powierzchni, prezentuje możliwość, której naukowcy nie mogą zignorować.
W związku z tym zespół badawczy już planuje przyszłe badania planet w tym układzie. Ta z oznaczeniem “c” została już nawet zaakceptowana do obserwacji za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Badacze uważają, że LP 791-18 d również jest wyjątkowym kandydatem do dalszych badań atmosferycznych z użyciem, ale trzeba mieć na uwadze, że czas dostępu do JWST jest naprawdę mocno limitowany, a chętnych jest całe mnóstwo.
Ostatecznie, to badania takich egzoplanet jak LP 791-18 d pomogą nam zrozumieć, jakie warunki mogą wspierać życie poza naszą planetą. W tym celu astronomowie będą kontynuować swoje poszukiwania, korzystając z najnowszych danych i technologii dostępnych w dziedzinie astronomii, a czy dostaną możliwość skorzystania z Webba, to się dopiero okaże.
Badanie egzoplanet to nie tylko poznawanie odległych światów, do których i tak przecież nigdy nie uda nam się dostać. To również uczenie się o naszym własnej planecie. Pokazują nam, jak różne mogą być światy, jak niezwykłe są formy, jakie może przyjąć materia i energia w wszechświecie. Zmuszają nas coraz częściej do zadawania pytań. Co to znaczy, aby planeta była „podobna do Ziemi”? Czy też „zdatna do zamieszkania”? Być może życie w kosmosie przybiera różne nieprzewidziane formy.
Kiedy badamy egzoplanety, uczymy się, że wszechświat jest pełen możliwości, zaczynamy widzieć, że nasza planeta jest tylko jednym z nieskończonych sposobów, w jakie materia może układać się w kosmosie, aby stworzyć miejsce, które może być przyczułkiem dla życia.
Właśnie dlatego badanie egzoplanet jest tak ważne. Nie chodzi tu tylko o odkrywanie nowych światów. Chodzi o to, aby zrozumieć nasz własny świat na nowo.