W ciągu ostatnich 25 lat astronomowie odkryli szeroką gamę egzoplanet, zbudowanych ze skał, lodu i gazu, dzięki instrumentom astronomicznym zaprojektowanym specjalnie do poszukiwania planet pozasłonecznych. Ponadto, używając kombinacji różnych technik obserwacyjnych, byli w stanie określić w dużej mierze masy, rozmiary, a tym samym gęstości planet, co pomaga oszacować ich wewnętrzny skład i zwiększyć liczbę planet odkrytych poza granicami Układu Słonecznego.
Jednak badanie atmosfer planet skalistych, które umożliwiłoby pełne scharakteryzowanie egzoplanet podobnych do Ziemi, jest niezwykle trudne przy użyciu dostępnych instrumentów. Z tego względu modele atmosferyczne planet skalistych nie są nadal testowane.
Interesujące jest więc to, że astronomowie z zespołu CARMENES (Calar Alto high- Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical échelle Spectrographs) w Cambridge opublikowali ostatnio badanie dotyczące odkrycia gorącej Superziemi na orbicie wokół pobliskiego czerwonego karła Gliese 486, oddalonego od Słońca o zaledwie 26 lat świetlnych.
W tym celu naukowcy wykorzystali połączone techniki metody tranzytu i pomiaru prędkości radialnej, a także wykorzystali obserwacje wykonane między innymi instrumentem MuSCAT2 (Multicolour Simultaneous Camera for studying Atmospheres of Transiting exoplanets) zainstalowanym na 1,52-metrowym teleskopie Carlosa Sancheza w Obserwatorium Teide. Wyniki tego badania zostały opublikowane w czasopiśmie Science.
Odkryta przez nich planeta, nazwana Gliese 486b, ma masę 2,8 razy większą od Ziemi i jest od niej tylko 30% większa. Obliczając średnią gęstość na podstawie pomiarów jej masy i promienia, wnioskujemy, że skład chemiczny planety jest podobny do składu Wenus lub Ziemi, które mają w swoich wnętrzach metalowe jądra – wyjaśnia Enric Pallé, badacz IAC i współautor artykuł.
Gliese 486b okrąża swoją macierzystą gwiazdę po kołowej orbicie co 1,5 dnia w odległości 2,5 mln km. Mimo tego, że planeta krąży tak blisko gwiazdy, prawdopodobnie zachowała część swojej pierwotnej atmosfery (gwiazda jest znacznie chłodniejsza niż nasze Słońce), więc jest dobrym kandydatem do bardziej szczegółowych obserwacji z wykorzystaniem naziemnych i kosmicznych teleskopów nowej generacji.
Planeta potrzebuje tyle samo czasu, aby obrócić się wokół własnej osi (doba), ile na okrążenie swojej gwiazdy (rok), w związku z czym zawsze jest zwrócona do niej tą samą stroną. Chociaż Gliese 486 jest znacznie słabsza i chłodniejsza niż Słońce, jej promieniowanie jest tak intensywne, że powierzchnia planety nagrzewa się do co najmniej 700 K (ok. 430 stopni C). Z tego powodu powierzchnia Gliese 486b jest prawdopodobnie bardziej zbliżona do Wenus niż ziemskiej, z gorącym, suchym krajobrazem i rzekami płonącej lawy. Jednak w przeciwieństwie do Wenus, Gliese 486b może mieć rzadką atmosferę.
Jak zauważają naukowcy, którzy obserwowali planetę przez ostatnie cztery lata, temperatura atmosfery jest wręcz idealna, bo gdyby była wyższa o 100 stopni, cała jej powierzchnia byłaby lawą, a w atmosferze znajdowałyby się odparowane skały, co niewiele by nam powiedziało o ewolucji atmosfer planetarnych. Z drugiej strony, jeżeli temperatura jej powierzchni byłaby niższa, nie nadawałaby się do szczegółowych badań atmosfery.
Zespół CARMENES będzie wykonywać pomiary spektroskopowe za pomocą „spektroskopii emisyjnej”, kiedy obszary półkuli oświetlonej przez gwiazdę są widoczne jako fazy planety (analogicznie do faz naszego Księżyca), zanim schowa się ona za gwiazdą. Obserwowane widmo będzie zawierało informacje o warunkach panujących na oświetlonej gorącej powierzchni planety.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
A super-Earth is discovered which can be used to test planetary atmosphere models
A nearby transiting rocky exoplanet that is suitable for atmospheric investigation
Źródło: IAC
Na ilustracji: Wizja artystyczna powierzchni Gliese 486b. Źródło: RenderArea.
