Zeszłej jesieni świat podekscytowało odkrycie egzoplanety Ross 128b, która znajduje się zaledwie 11 lat świetlnych od Ziemi. Nowe badania przeprowadzone przez zespół astronomów pod kierownictwem Diogo Souto z brazylijskiego Observatório Nacional po raz pierwszy określiły szczegółowo skład chemiczny gwiazdy macierzystej tej planety – Ross 128.
Zrozumienie, które pierwiastki i w jakich ilościach obecne są w gwieździe może pomóc naukowcom oszacować budowę egzoplanet, które ją okrążają – a to z kolei umożliwi sprawdzenie, na ile są one do podobne Ziemi.
Gwiazda macierzysta egzoplanety, Ross 128, podobnie jak około 70% gwiazd Drogi Mlecznej, jest czerwonym karłem. Jest zatem znacznie chłodniejsza i mniejsza, niż Słońce. W oparciu o wyniki z dużych projektów poszukiwania egzoplanet astronomowie szacują, że wiele z tych czerwonych karłów posiada co najmniej jedną egzoplanetę. W ciągu ostatnich lat kilka układów planetarnych wokół takich gwiazd było sensacjami prasowymi, w tym Proxima b, planeta okrążająca gwiazdę najbliższą Słońcu, Proximę Centauri oraz siedem planet okrążających TRAPPIST-1, gwiazdę niewiele większą od Jowisza.
Zespół przeanalizował widmo gwiazdy w bliskiej podczerwieni z wykorzystaniem spektroskopu APOGEE w celu określenia zawartości w niej węgla, tlenu, magnezu, glinu, potasu, wapnia, tytanu i żelaza. Kiedy gwiazdy są młode, otoczone są rotującymi dyskami gazu i pyłu, z którego powstają planety skaliste. Skład chemiczny gwiazdy może mieć wpływ na zawartość dysku, a co za tym idzie – na mineralogię i strukturę wnętrza planet, które z niego powstają (np. od ilości magnezu, żelaza i krzemu w planecie zależy stosunek mas jądra i płaszcza planety).
Zespół ustalił, że Ross 128 ma poziom żelaza zbliżony do naszego Słońca. Chociaż badacze nie byli w stanie zmierzyć obfitości krzemu w niej, stosunek żelaza do magnezu w gwieździe wskazuje, że jądro planety Ross 128b, powinno być większe niż ziemskie. Ponieważ zespół znał minimalną masę Ross 128b oraz obfitość pierwiastków w gwieździe, był w stanie oszacować zakres promienia planety, którego nie można zmierzyć bezpośrednio ze względu na orientację orbity planety wokół gwiazdy względem Ziemi.
Poznanie masy i promienia planety jest ważne przy zrozumieniu, z czego jest ona zbudowana, gdyż obydwa pomiary mogą być wykorzystane do obliczenia gęstości planety. Co więcej, kwantyfikując planety w ten sposób, astronomowie zdali sobie sprawę, że planety o promieniu większym, niż 1,7 promienia Ziemi prawdopodobnie otoczone są gazową otoczką, podobnie jak Neptun, a te o mniejszych promieniach są prawdopodobnie bardziej skaliste, tak jak nasza własna planeta. Szacowany promień Ross 128b wskazuje, że powinna ona być skalista.
W końcu, mierząc temperaturę Ross 128 i szacując promień planety, zespół był w stanie określić, ile światła gwiazdy odbija się od powierzchni planety, odkrywając, że nasza druga pod względem odległości skalista sąsiadka prawdopodobnie ma umiarkowany klimat, a na jej powierzchni może występować woda w stanie ciekłym.
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Więcej:
Rocky planet neighbor looks familiar, but he is not an earthly twin
Źródło: Carnegie Institution for Science
Na zdjęciu: Wizja artystyczna planety Ross 128b z czerwonym karłem w tle. Źródło: ESO/M. Kornmesser
