Przejdź do treści

Po raz pierwszy znaleziono wodę w atmosferze planety pozasłonecznej

Egzoplaneta K2-18b

Para wodna została wykryta przez naukowców z UCL (University College London) w atmosferze tak zwanej super Ziemi. Co więcej, planetę tą charakteryzują temperatury zdatne do podtrzymania życia biologicznego w znanej nam formie.

K2-18b jest aż ośmiokrotnie bardziej masywna od Ziemi. Jest też jedyną znaną na dziś dzień planetą krążącą wokół gwiazdy innej niż Słońce (tak zwaną egzoplanetą), na której powierzchni występuje zarówno woda, jak i temperatury umożliwiające rozwój i przetrwanie życia. To odkrycie, opublikowane dziś w Nature Astronomy, jest zatem pierwszą udaną detekcją wody w atmosferze egzoplanety krążącej w strefie zamieszkiwalnej wokół swojej gwiazdy, czyli w takiej odległości, w której woda może tam występować w postaci płynnej.

Pierwszy autor publikacji, Dr. Angelos Tsiaras, uważa, że znalezienie wody w potencjalnie zamieszkałym świecie innym niż Ziemia jest niezwykle ekscytujące. K2-18b nie jest przy tym jeszcze naszą długo wyczekiwaną Drugą Ziemią, ponieważ jest znacznie cięższa i ma nieco inny skład atmosferyczny. Jednak przybliża nas to do odpowiedzi na podstawowe pytanie: czy Ziemia jest wyjątkowa w naszej Galaktyce i we Wszechświecie?

Zespół Tsiarasa wykorzystał do tych badań dane archiwalne zarejestrowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a (ESA/NASA) w latach 2016 i 2017. Na ich bazie opracował następnie otwarte (publicznie dostępne) algorytmy służące do analizy światła gwiazdy przefiltrowanego przez atmosferę jej planety - super-Ziemi K2-18b. Wyniki ujawniły molekularną sygnaturę typową dla pary wodnej, wskazując również na obecność wodoru i helu w atmosferze tej planety.

Autorzy uważają, że mogą być tam obecne także inne cząsteczki, w tym azot i metan, ale przy obecnych technikach obserwacyjnych są one jeszcze niewykrywalne. Konieczne są także dalsze badania w celu oszacowania pokrycia chmur i procentowego udziału wód atmosferycznych K2-18b.

K2-18b krąży wokół chłodnej, czerwonawej gwiazdy K2-18, która znajduje się w odległości około 110 lat świetlnych od Ziemi i leży w granicach gwiazdozbioru Lwa. Biorąc pod uwagę wysoki poziom aktywności tego czerwonego karła, K2-18b może być bardziej wroga dla życia niż Ziemia, w tym prawdopodobnie bardziej narażona na promieniowanie swej gwiazdy macierzystej. Planetę odkryto w 2015 roku. Jest ona jedną z setek znanych nam super-Ziem - planet o masach pośrednich między masami Ziemią i Neptuna - odkrytych dzięki Teleskopowi Keplera. Naukowcy oczekują przy tym, że nowa misja NASA, TESS, wykryje w nadchodzących latach setki takich planet.

-Przy tak wielu nowych super-Ziemiach, które zostaną odkryte w ciągu kolejnych dekad, jest wysoce prawdopodobne, że to dopiero pierwsze odkrycie wśród wielu potencjalnie nadających się do zamieszkania planet. Wynika to nie tylko z faktu, że super-Ziemie takie jak K2-18b są najczęściej wykrywanymi planetami w naszej Galaktyce, ale także z tego, że czerwone karły - gwiazdy mniejsze od naszego Słońca - są najbardziej rozpowszechnionymi gwiazdami. - podsumowuje współautor odkrycia, Dr. Ingo Waldmann.

-Te badania przyczyniają się do lepszego zrozumienia innych światów krążących poza Układem Słonecznym i wyznaczają nową erę w badaniach tych planet pozasłonecznych, które mają kluczowe znaczenie dla ostatecznego umieszczenia Ziemi, naszego jedynego domu, w nowej, naukowej wizji Kosmosu - dodaje Dr. Tsiaras.

Następna generacja teleskopów kosmicznych, w tym Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba i misja ESA ARIEL będzie prawdopodobnie w stanie scharakteryzować atmosfery takich planet z większą szczegółowością, ze względu na swe znacznie bardziej zaawansowane instrumenty naukowe. Szacuje się, że misja ARIEL wystartuje w 2028 roku i będzie obserwować szczegółowo 1000 wybranych planet, dając nam przy tym ich pełen obraz, w tym skład atmosferyczny.

Warto na koniec dodać, że znamy już ponad 4000 planet pozasłonecznych w Galaktyce.

 

Czytaj więcej:

Źródło: UCL Media Relations

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na ilustracji: Egzoplaneta K2-18b widziana okiem artysty-ilustratora. Widać tu również jej macierzystą gwiazdę i drugą planetę krążącą w układzie. K2-18b to na dziś dzień jedyna znana nam super-Ziemia, na której występuje zarówno woda, jak i temperatury przyjazne życiu w formie znanej nam z ziemi. Naukowcy z UCL, wykorzystując w tym celu dane archiwalne z lat 2016-2017 zebrane przez Teleskop Hubble'a, opracowali "otwarty" algorytm open source pozwalający na analizę światła macierzystej gwiazdy po jego przejściu przez atmosferę K2-18b. W wyniku tych badań wykryto w niej cząsteczki parującej wody (obecne także w ziemskiej atmosferze) oraz wodór i hel.
Źródło: ESA/Hubble, M. Kornmesser