Od bardzo dawna ludzie, a szczególnie astronomowie, zastanawiali się, czy wokół innych gwiazd (poza naszym Słońcem, rzecz jasna) krążą jakieś planety. W zasadzie trudno było podejrzewać, że nasz układ planetarny jest absolutnie wyjątkowy – to by było naprawdę niesamowite i niezgodne z rachunkiem prawdopodobieństwa. Dlatego też raczej poszukiwano sposobu, aby to wykazać doświadczalnie. Jednym z proponowanych sposobów była obserwacja tzw. tranzytów, czyli przejścia planety przez tarczę macierzystej gwiazdy. Pierwszy układ planetarny został odkryty wokół pulsara noszącego jakże romantyczną nazwę PSR 1257+12, a dokonał tego m.in. Polak, Aleksander Wolszczan, w 1992 r. Dziś stosuje się kilkanaście metod odkrywania egzoplanet, ale nie to jest głównym tematem tego wpisu.
Potem wydarzenia potoczyły się lawinowo. Dziś mamy już potwierdzone istnienie ponad 6,6 tys. planet (stan na 1/07/24) poza naszym Układem Słonecznym, a praktycznie w każdym tygodniu słyszymy o kolejnych odkryciach planet pozasłonecznych. Dziś jednak samo odkrywanie planet w kosmosie nie jest już specjalnie ekscytujące. Obecnie szukamy czegoś innego. I tu trzeba wspomnieć bajkę o Złotowłosej (Goldilocks), bohaterce dziecięcej „Opowieści o trzech niedźwiadkach”.
W astronomii strefą Złotowłosej nazywa się obszar wokół gwiazdy, w którym mogłoby teoretycznie istnieć życie. I właśnie takich stref i znajdujących się w nich planet poszukują dziś astronomowie.
Na szczęście mamy coraz lepsze narzędzia, który nam w tym pomagają. Kosmiczny teleskop nazwany na cześć drugiego dyrektora NASA, Jamesa E. Webba, od samego początku pokazuje, że jest naprawdę potężnym narzędziem dla astronomów i astrofizyków. W wielu wypadkach poszerza wiedzę, którą zdobyliśmy wcześniej, m.in. przy pomocy teleskopu Hubble’a. I dokładnie tak samo jest w przypadku odkrywania egzoplanet.
źródło: NASA, licencja: domena publiczna
Podobna do Ziemi
I właśnie kanadyjski zespół pracujący z teleskopem Webba ogłosił ostatnio (podobnie jak w CERN przy odkryciu bozonu Higgsa) – mamy to!
48 lat świetlnych od nas, a więc dość niedaleko, w gwiazdozbiorze Wieloryba (łac. Cetus) znaleziono bardzo ciekawą egzoplanetę. Nosi ona nazwę LHS 1140b (litera b oznacza planetę najbliższą gwiazdy macierzystej). Długie badania wykazały, że planeta ta prawdopodobnie ma atmosferę, a do tego przynajmniej jej część jest pokryta ciekłą (może także stałą) wodą. Dodatkowo wykazano, że układ gwiazda-planeta wykonuje obrót synchroniczny, a więc mamy do czynienia z czymś podobnym do naszego układu Ziemia – Księżyc. Oznacza to, że planeta LHS 1140b obiega gwiazdę skierowana zawsze jedną swoją stroną w jej kierunku.
Obliczenia dokonywane na podstawie precyzyjnych danych z teleskopu Webba pokazują, że aż 10-20% masy planety stanowi woda. Co więcej, badacze szacują, iż temperatura tego oceanu może wynosić nawet 20 stopni (cieplej niż w Bałtyku!). Jedna uwaga – ocean ten jest w całości po tzw. ciemnej (niewidocznej z punktu widzenia gwiazdy centralnej) stronie. Co ciekawe, z powodu sporego efektu cieplarnianego (duża zawartość pary wodnej) temperatura atmosfery jest szacowana na 23 stopnie.
Gwiazda centralna tego układu jest czerwonym karłem, znacznie ciemniejszym niż Słońce, a sama planeta jest 1,7 razy większa od Ziemi i ma masę większą od niej 5,6 razy. Planeta obiega gwiazdę z okresem niemal 25 dni. Jej atmosfera nie zawiera wodoru, prawdopodobnie jest mieszaniną azotu, pary wodnej oraz dwutlenku węgla.
Na koniec warto dodać, że opisywane badania zostały przeprowadzone przez zespół naukowców z University of Montreal w Kanadzie, którzy prowadzili obserwacje, korzystając z przydzielonego im czasu teleskopu Webb.
To co, kto leci ze mną?
Po co to wszystko?
Dość oczywistą sprawą jest to, że nie ma szans, abyśmy polecieli tam i naocznie sprawdzili, jakie warunki panują na tej (czy podobnej) planecie. Nawet gdybyśmy dysponowali statkiem kosmicznym mogącym osiągnąć prędkość światła i wystartowali dzisiaj, dotarlibyśmy tam za pół wieku. I gdyby taki astronauta wysłał informację o tym, co zastał na miejscu, minęłoby kolejne 50 lat. Na Ziemi przeminęłyby w tym czasie cztery pokolenia. A przecież to jeden z najbliższych układów planetarnych. Inne są znacznie dalej.
Jesteśmy więc niejako skazani na obserwacje zdalne. I musimy pamiętać, że są to zawsze informacje spóźnione. W tym przypadku obserwacje pokazują nam sytuację, jaka miała miejsce w gwiazdozbiorze Wieloryba 50 lat temu. A najdalsza, którą dotychczas odkryto, znajduje się w niewyobrażalnej dla naszego rozumu odległości 25 tys. lat świetlnych. Oczywiście są też takie, które znajdują się miliardy lat świetlnych od Ziemi, ale w tym przypadku aktualne metody nie pozwalają nawet na ich wykrycie, nie mówiąc już o bardziej szczegółowym badaniu.
Nie osiedlimy się na żadnej z nich, nawet jeśli któraś byłaby wierną kopią naszej poczciwej Ziemi – są za daleko. Ale warto je badać – i to z kilku powodów. Po pierwsze, zdobywamy cenną wiedzę o tym, jak ewoluuje Wszechświat. Po drugie, pomaga to testować nowe przyrządy obserwacyjne. Po trzecie – umożliwia weryfikację aktualnych modeli Wszechświata oraz ewolucji układów planetarnych.
A o ekscytujących podróżach międzygwiezdnych możemy nadal poczytać u Lema. Serdecznie polecam.
Co jeszcze warto poczytać?
https://phys.org/news/2024-07-nearby-exoplanet-ocean-world-webb.html