Przejdź do treści

ESPRESSO potwierdza obecność Ziemi wokół najbliższej Słońcu gwiazdy

Wizja artystyczna pokazująca widok powierzchni planety Proxima b

Naukowcy potwierdzili istnienie planety pozasłonecznej Proxima b przy użyciu spektrografu ESPRESSO.

Istnienie planety wielkości Ziemi, krążącej wokół najbliższej Słońcu gwiazdy – Proxima Centauri – zostało potwierdzone przez międzynarodowy zespół naukowców. Wyniki, o których można przeczytać m.in. w czasopiśmie „Astronomy&Astrophysics”, pokazują, że owa planeta, Proxima b, ma masę 1,17 masy ziemskiej i znajduje się w ekosferze gwiazdy, którą okrąża w czasie 11,2 dnia. 

To przełomowe odkrycie było możliwe dzięki pomiarom prędkości radialnej o niespotykanej precyzji przy wykorzystaniu ESPRESSO, szwajcarskiego spektrografu zainstalowanego na Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) w Chile. Proxima b została po raz pierwszy odkryta cztery lata temu za pomocą starszego spektrografu HARPS, który mierzył niskie zakłócenia w prędkości radialnej gwiazdy, które sugerują obecność towarzysza.

Spektrograf ESPRESSO wykonał pomiary prędkości radialnej gwiazdy Proxima Centauri, która znajduje się zaledwie 4,23 roku świetlnego od nas. Prędkość została określona z dokładnością do 30 cm/s, trzy razy bardziej precyzyjnie niż przez HARPS.

Pomiary przeprowadzone z użyciem ESPRESSO wyjaśniły, że minimalna masa Proxima b wynosi 1,17 masy ziemskiej (poprzednie oszacowanie wynosiło 1,3) i że okrąża ona swoją gwiazdę w zaledwie 11,2 dnia.

Chociaż Proxima b krąży 20 razy bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia wokół Słońca, otrzymuje porównywalną ilość energii, co oznacza, że jej temperatura powierzchniowa jest sprzyjająca dla wody w stanie ciekłym (w niektórych miejscach), jeżeli w ogóle istnieje na niej, i dlatego może być przystanią dla życia.

Pomimo że Proxima b jest idealnym kandydatem do badań jej biomarkerów, przed naukowcami jeszcze długa droga, aby zasugerować, że życie mogło się rozwinąć na jej powierzchni. W rzeczywistości Proxima Centauri jest aktywnym czerwonym karłem, który bombarduje swoją planetę promieniowaniem X około 400 razy większym niż Słońce Ziemię.

Dzięki budowanemu obecnie spektrometrowi RISOTTO naukowcy będą mogli się dowiedzieć, czy planeta ma atmosferę chroniącą przed tym promieniowaniem. A jeżeli tak, to czy zawiera ona pierwiastki chemiczne sprzyjające rozwojowi życia (np. tlen)? RISOTTO pomoże także odpowiedzieć na pytanie, jak długo istniały na planecie takie korzystne warunki. Spektrograf ten jest budowany specjalnie do wykrywania światła emitowanego przez Proxima b. Razem ze spektrografem HERIS zostanie on zamontowany na budowanym Ekstremalnie Dużym Teleskopie.

Tymczasem precyzja pomiarów wykonanych przez ESPRESSO może wywołać kolejną niespodziankę. Zespół znalazł w danych dowody na drugi sygnał, nie będąc w stanie ostatecznie ustalić jego przyczyny. Gdyby sygnał pochodził od drugiej planety, miałaby ona masę mniejszą niż 1/3 masy Ziemi. Byłaby to wówczas najmniejsza planeta zmierzona kiedykolwiek metodą pomiarów prędkości radialnej.

Należy zauważyć, że ESPRESSO, który rozpoczął swoje badania w 2017 roku jest w powijakach, a te wstępne wyniki już otwierają nowe możliwości. W zawrotnym tempie została pokonana droga od odkrycia pierwszej planety pozasłonecznej. W 1995 roku, za pomocą spektrografu ELODIE, odkryto gazowego olbrzyma 51Peg b, z dokładnością do 10 m/s. Dzisiaj ESPRESSO wykrywa planetę z dokładnością do 30 cm/s (a wkrótce zwiększy się ona do 10 cm/s po kolejnych regulacjach urządzenia), co być może umożliwi eksplorację światów przypominających nam Ziemię.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
ESPRESSO confirms the presence of an Earth around the nearest star

Revisiting Proxima with ESPRESSO

Źródło: Uniwersytet Genewski

Na ilustracji: Wizja artystyczna pokazująca widok powierzchni planety Proxima b krążącej wokół czerwonego karła Proxima Centauri, najbliższej nam gwiazdy. Źródło: ESO/M. Kornmesser