Astronomowie odkryli egzoplanetę o rozmiarach Ziemi, której powierzchnia może być usiana wulkanami. Planetę nazwano LP 791-18 d, a jej aktywność wulkaniczna może być porównywalna do tej, którą obserwuje się na Io, najbardziej aktywnym wulkanicznie ciele w naszym układzie słonecznym.

Odkrycie i badania planety przeprowadzono na podstawie danych z satelity TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) NASA oraz już nieczynnego teleskopu kosmicznego Spitzera, a także za pomocą zestawu naziemnych obserwatoriów. Artykuł na temat tej planety – prowadzony przez Merrin Peterson, absolwentkę Instytutu Trottiera Badań nad Egzoplanetami (iREx) przy Uniwersytecie w Montrealu – ukazał się 17 maja w czasopiśmie naukowym Nature.

Ognista planeta

“LP 791-18 d jest zawsze zwrócona tą samą stroną do swojej gwiazdy,”

powiedział Björn Benneke, współautor i profesor astronomii w iREx, który zaplanował i nadzorował badanie. “Dzień na planecie jest prawdopodobnie zbyt gorący, aby istniała na niej ciekła woda. Jednak znaczna ilość podejrzewanej aktywności wulkanicznej na całej planecie może utrzymywać atmosferę, co umożliwiłoby skondensowanie wody po stronie nocnej.”

lp79118d_beautyshot LP 791-18 d, przedstawiona tutaj na koncepcji artystycznej, to planeta o wielkości Ziemi, oddalona o około 90 lat świetlnych. Siła grawitacyjna pochodząca od większej masywnej planety w systemie, przedstawionej na tle jako niebieski dysk, może powodować nagrzewanie wewnętrzne i erupcje wulkaniczne – na skalę porównywalną do księżyca Jowisza, Io, najbardziej geologicznie aktywnego ciała w układzie słonecznym. Astronomowie odkryli i zbadali planetę, korzystając z danych z teleskopu kosmicznego Spitzera NASA i TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), a także wielu innych obserwatoriów.
Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Chris Smith (KRBwyle)

LP 791-18 d krąży wokół małej czerwonej karłowatej gwiazdy, oddalonej o około 90 lat świetlnych, w południowym gwiazdozbiorze Kielicha. Zespół szacuje, że jest tylko nieco większa i masywniejsza od Ziemi.

Interesujący układ planetarny

Astronomowie już wcześniej wiedzieli o dwóch innych światach w tym układzie przed tym odkryciem, zwanych LP 791-18 b i c. Wewnętrzna planeta b jest około 20% większa od Ziemi. Zewnętrzna planeta – c ma około 2,5 raza większy rozmiar niż Ziemia i ponad siedem razy większą masę.

Patronite

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

Podczas każdego obiegu, planety d i c przechodzą bardzo blisko siebie. Każde takie zbliżenie bardziej masywnej planety c powoduje grawitacyjne pociągnięcie planety d, czyniąc jej orbitę nieco eliptyczną. Na tej eliptycznej ścieżce, planeta d jest nieznacznie deformowana za każdym razem, kiedy przechodzi wokół gwiazdy. Te deformacje mogą wytworzyć wystarczająco dużo wewnętrznego tarcia, aby znacznie podgrzać wnętrze planety i wywołać aktywność wulkaniczną na jej powierzchni. Jowisz i niektóre z jego księżyców wpływają na Io w podobny sposób.

Strefa Złotowłosej

Planeta d znajduje się na wewnętrznym skraju tzw. strefy mieszkalnej, tradycyjnie rozumianej jako zakres odległości od gwiazdy, gdzie naukowcy przypuszczają, że mogłaby istnieć ciekła woda na powierzchni planety. Jeśli planeta jest tak geologicznie aktywna, jak podejrzewa zespół badawczy, mogłaby utrzymać atmosferę. Temperatury mogłyby na tyle spaść po nocnej stronie planety, że woda mogłaby skondensować się na powierzchni.

Planeta c już została zaakceptowana do obserwacji za pomocą Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, a zespół uważa, że planeta d również jest wyjątkowym kandydatem do badań atmosferycznych przeprowadzanych przez misję.

„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,” powiedziała współautorka Jessie Christiansen, naukowiec z NASA’s Exoplanet Science Institute przy California Institute of Technology w Pasadenie. „Oprócz potencjalnego wytwarzania atmosfery, te procesy mogłyby mieszać materiały, które inaczej przesunęłoby się w dół i zostały uwięzione w skorupie, w tym te, które uważamy za ważne dla życia, jak węgiel.”

Obserwacje Spitzera układu były jednymi z ostatnich, które satelita zebrał przed swoim wycofaniem z użytku w styczniu 2020 roku.

„To niesamowite, czytać o kontynuacji odkryć i publikacji wiele lat po zakończeniu misji Spitzera,” powiedział Joseph Hunt, menedżer projektu Spitzera w NASA’s Jet Propulsion Laboratory w Południowej Kalifornii. „To naprawdę pokazuje sukces naszych inżynierów i naukowców pierwszej klasy. Razem zbudowali nie tylko statki kosmiczne, ale również zbiór danych, który nadal jest cennym źródłem dla społeczności astrofizyków.”