Korzystając z Teleskopu Hubble’a astronomowie zaobserwowali najmniejszą egzoplanetę, w której atmosferze wykryto parę wodną.
Egzoplaneta GJ 9827 d, której średnica jest w przybliżeniu dwa razy mniejsza od średnicy Ziemi, może być przykładem potencjalnych planet z bogatymi w wodę atmosferami w innych częściach naszej Galaktyki.
Członek zespołu Björn Benneke z Trottier Institute for Research on Exoplanets na Université de Montréal powiedział: To byłby pierwszy raz, kiedy moglibyśmy bezpośrednio wykazać poprzez detekcję atmosfery, że te planety z bogatymi w wodę atmosferami mogą faktycznie istnieć wokół innych gwiazd. Dodał również: Jest to ważny krok w kierunku określenia występowania i różnorodności atmosfer na planetach skalistych.
Woda na tak małej planecie to przełomowe odkrycie – dodała Laura Kreidberg z Instytutu Astronomicznego Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. To przybliża nas bardziej niż kiedykolwiek do scharakteryzowania prawdziwie podobnych od Ziemi światów.
Jest jednak zbyt wcześnie, aby stwierdzić, czy spektroskopia Hubble’a zmierzyła niewielką ilość pary wodnej w puszystej atmosferze bogatej w wodór, czy też atmosfera planety składa się głównie z wody, pozostałej po pierwotnej atmosferze wodorowo-helowej, która wyparowała pod wpływem promieniowania jej gwiazdy macierzystej.
Nasz program obserwacyjny, prowadzony przez głównego naukowca Iana Crossfielda z Uniwersytetu Kansas w Lawrecne, został zaprojektowany specjalnie w celu nie tylko wykrycia cząsteczek w atmosferze planety, ale także poszukiwania pary wodnej. Oba wyniki były ekscytujące, niezależnie od tego, czy para wodna jest dominującym, czy tylko niewielkim gatunkiem w atmosferze zdominowanej przez wodór – powiedział główny autor artykułu naukowego, Pierre-Alexis Roy z Trottier Institute for Research on Exoplanets na Université de Montréal.
Do tej pory nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykryć atmosfery tak małej planety. Teraz powoli wchodzimy w ten reżim – dodał Benneke. W pewnym momencie, gdy badamy mniejsze planety, musi nastąpić przejście, w którym na tych małych światach nie ma już wodoru, a ich atmosfery bardziej przypominają Wenus (która jest zdominowana przez dwutlenek węgla).
Ponieważ planeta jest tak gorąca jak Wenus i ma temperaturę 420 oC, z pewnością byłaby niegościnnym, parnym światem, gdyby atmosfera składała się głównie z pary wodnej.
Obecnie zespołowi pozostają dwie możliwości. Jednym ze scenariuszy jest to, że planeta wciąż trzyma się bogatej w wodór atmosfery wypełnionej wodą, co czyni ją minineptunem. Alternatywnie, może to być cieplejsza wersja Europy – księżyca Jowisza, który ma pod skorupą dwa razy więcej wody niż Ziemia. Planeta GJ 9827 d mogłaby składać się w połowie z wody, w połowie ze skał. A na szczycie jakiegoś mniejszego ciała skalistego znajdowałoby się dużo pary wodnej – powiedział Benneke.
W przypadku, gdy planeta posiada szczątkową atmosferę bogatą w wodę, prawdopodobnie uformowała się dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż jej obecna lokalizacja, gdzie temperatura jest niska, a woda jest dostępna w postaci lodu. W takim scenariuszu planeta mogła migrować bliżej gwiazdy, co skutkowałoby większym nasłonecznieniem. Wodór zostałby wówczas podgrzany i mógł uciec lub nadal uciekać z powodu słabej grawitacji planety. Alternatywna teoria zakłada, że planeta uformowała się blisko gorącej gwiazdy, co oznaczałoby, że ma tylko niewielką ilość wody w atmosferze.
GJ 9827 d została odkryta przez Kosmiczny Teleskop Keplera w 2017 roku. Wykonuje ona orbitę wokół czerwonego karła co 6,2 dnia. Gwiazda GJ 9827 znajduje się 97 lat świetlnych od Ziemi w kierunku konstelacji Ryb.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
- NASA's Hubble Finds Water Vapor in Small Exoplanet's Atmosphere
- Water Absorption in the Transmission Spectrum of the Water World Candidate GJ 9827 d
Źródło: Hubblesite
Na ilustracji: Wizja artystyczna egzoplanety GJ 9827 d, najmniejszej egzoplanety, w której atmosferze wykryto parę wodną. Źródło: NASA, ESA, Leah Hustak (STScI), Ralf Crawford (STScI)
