Odkryto potencjalnie nadającą się do zamieszkania „egzoplanetę Wenus” o temperaturze podobnej do ziemskiej

Astronomowie dokonali rzadkiego i ekscytującego odkrycia odległej o 40 lat świetlnych egzoplanety podobnej do Ziemi, która może być nieco cieplejsza od naszego świata. „nowy papier”Gliese 12 b, planeta wielkości Ziemi o klimacie umiarkowanym, znajdująca się na wysokości 12 parseków, odkryta za pomocą TESS i CHEOPS„, ukazało się w Miesięczne powiadomienia Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego.

Potencjalnie nadająca się do zamieszkania planeta, zwana Gliese 12 b, okrąża swoją gwiazdę macierzystą co 12,8 dnia. Jest podobna do Wenus – jest nieco mniejsza od Ziemi – a jej temperaturę powierzchniową szacuje się na 42 stopnie Celsjusza (107 stopni Fahrenheita), czyli mniej. Więcej niż większość z 5000 dotychczas potwierdzonych egzoplanet.

Zakłada się, że nie ma atmosfery, co jest kolejnym kluczowym krokiem w celu ustalenia, czy nadaje się do zamieszkania. Może mieć atmosferę podobną do ziemskiej, bliższą Wenus – która doświadczyła niekontrolowanego globalnego ocieplenia, w wyniku czego stała się piekielną dziurą o temperaturze 400°C (752°F) – i nie mieć atmosfery lub być może ma inny typ atmosfery niż Ziemia. Znaleziono w naszym słońcu. System.

Uzyskanie odpowiedzi jest kluczowe, ponieważ ujawni, czy Gliese 12 b jest w stanie utrzymać temperaturę odpowiednią do obecności wody w stanie ciekłym – i być może życia – na swojej powierzchni, a jednocześnie odblokuje odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób i dlaczego Ziemia i Wenus ewoluowały tak odmiennie.

Gliese 12 b nie jest w żadnym wypadku pierwszą odkrytą egzoplanetą, ale jak stwierdziła NASA, tylko kilka takich światów jest wartych bliższego przyjrzenia się.

Został opisany jako „najbliższy tranzytowy świat wielkości Ziemi, jaki dotychczas znaleziono” i potencjalny cel dalszych badań przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.

Najbliższą nam egzoplanetą podobną do Ziemi – i być może najbardziej znaną – jest Proxima Centauri b, oddalona o zaledwie cztery lata świetlne. Ponieważ jednak nie jest to świat przejściowy, wciąż musimy się wiele o nim dowiedzieć, w tym czy ma atmosferę i potencjał do życia.

Większość egzoplanet odkrywa się metodą tranzytu, podczas której planeta przechodzi przed swoją gwiazdą z naszego pola widzenia, powodując zmniejszenie jasności gwiazdy macierzystej.

Podczas tranzytu światło gwiazd przechodzi również przez atmosferę egzoplanety i pochłania pewne długości fal. Różne cząsteczki gazu absorbują różne kolory, więc tranzyt zapewnia szereg sygnatur chemicznych, które można wykryć za pomocą teleskopów takich jak Webb.

Gliese 12 b może być również ważna, ponieważ może pomóc odkryć, czy większość gwiazd w naszej Galaktyce Drogi Mlecznej – czyli gwiazd chłodnych – jest w stanie pomieścić planety o klimacie umiarkowanym, które mają atmosferę i dlatego nadają się do zamieszkania.

Krąży wokół chłodnego czerwonego karła zwanego Gliese 12, znajdującego się około 40 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Ryb.

„Gliese 12 b stanowi jeden z najlepszych celów do badania, czy planety wielkości Ziemi krążące wokół chłodnych gwiazd mogą zachować swoje atmosfery, co stanowi kluczowy krok w kierunku pogłębienia naszej wiedzy na temat możliwości zamieszkania planet w naszej Galaktyce” – powiedział Shishir Dholakia, doktorant w Uniwersytet Harwardzki. Centrum Astrofizyki na Uniwersytecie Południowego Queensland w Australii.

Współprowadził zespół badawczy wraz z Larissą Palethorpe, doktorantką na Uniwersytecie w Edynburgu i University College London.

Gwiazda macierzysta egzoplanety ma około 27% wielkości naszego Słońca, a temperatura jej powierzchni wynosi około 60% temperatury naszej gwiazdy.

Jednak odległość między Gliese 12 a nową planetą wynosi zaledwie 7% odległości między Ziemią a Słońcem. Zatem Gliese 12 b otrzymuje od swojej gwiazdy 1,6 razy więcej energii niż Ziemia otrzymuje od Słońca, co stanowi około 85% energii otrzymywanej przez Wenus.

Ta różnica w nasłonecznieniu jest istotna, ponieważ oznacza, że ​​temperatura powierzchni planety w dużym stopniu zależy od warunków pogodowych. W porównaniu z szacowaną temperaturą powierzchni Gliese 12 b na 42 ° C (107 ° F), średnia temperatura powierzchni Ziemi wynosi 15 ° C (59 ° F).

„Atmosfera zatrzymuje ciepło i może radykalnie zmienić rzeczywistą temperaturę powierzchni, w zależności od gatunku” – wyjaśniła Dholakia. „Podajemy temperaturę równowagi planety, czyli temperaturę, jaką miałaby planeta, gdyby nie miała atmosfery.

„Duża część wartości naukowej tej planety polega na zrozumieniu, jaki rodzaj atmosfery może mieć. Ponieważ Gliese 12 b mieści się w przedziale pomiędzy ilością światła, jakie Ziemia i Wenus otrzymują od Słońca, będzie to cenne przy wypełnianiu luki między nimi. dwie planety w naszym Układzie Słonecznym.”

Palethorpe dodał: „Uważa się, że pierwsze atmosfery Ziemi i Wenus zostały usunięte, a następnie uzupełnione przez uwolnienie gazów wulkanicznych i bombardowanie pozostałej materii w Układzie Słonecznym.

„Ziemia nadaje się do zamieszkania, ale Wenus nie jest spowodowana całkowitą utratą wody. Ponieważ Gliese 12 b znajduje się pomiędzy Ziemią a Wenus pod względem temperatury, jej atmosfera może nas wiele nauczyć o ścieżkach zamieszkiwania, jakie wybierają planety w trakcie ewolucji”.

Naukowcy wraz z innym zespołem z Tokio wykorzystali obserwacje wykonane przez należącego do NASA satelitę TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), aby pomóc w swoim odkryciu.

„Jak dotąd znaleźliśmy najbliższą, tranzytową, umiarkowaną planetę wielkości Ziemi” – powiedział Masayuki Kuzuhara, adiunkt w Centrum Astrobiologii w Tokio, który wspólnie kierował zespołem badawczym wraz z Akihiko Fukui, asystentką projektu. Profesor na Uniwersytecie Tokijskim.

„Chociaż nie wiemy jeszcze, czy ma atmosferę, myśleliśmy o niej jak o egzoplanecie o takich samych rozmiarach i energii, jaką otrzymuje od swojej gwiazdy, jak nasza sąsiadująca planeta w Układzie Słonecznym”.

Ważnym czynnikiem w utrzymaniu atmosfery jest burzliwość jej gwiazdy. Czerwone karły są zwykle aktywne magnetycznie, co powoduje częste i potężne rozbłyski rentgenowskie.

Jednak analizy przeprowadzone przez oba zespoły wykazały, że Gliese 12 nie wykazuje żadnych oznak tak ekstremalnego zachowania, co rodzi nadzieję, że atmosfera Gliese 12 b może nadal być nienaruszona.

„Znamy tylko kilka planet podobnych do Ziemi w klimacie umiarkowanym, które znajdują się na tyle blisko nas, że spełniają inne kryteria potrzebne do tego typu badań, zwane spektroskopią transmisyjną, przy użyciu istniejących obiektów” – powiedział Michael McElwain, astrofizyk z Centrum Goddarda NASA . Space Flight Center w Greenbelt w stanie Maryland oraz współautor publikacji Kuzuhara i Fukui.

„Aby lepiej zrozumieć różnorodność atmosfer i ewolucyjne konsekwencje tych planet, potrzebujemy więcej przykładów takich jak Gliese 12 b.”

Znajdująca się 40 lat świetlnych od Ziemi Gliese 12 b znajduje się mniej więcej w tej samej odległości od układu TRAPPIST-1.

Składa się z siedmiu planet, prawie wszystkich w zasięgu Ziemi i prawdopodobnie skalistych, krążących wokół czerwonego karła.

Trzy z nich znajdują się w strefie zamieszkiwalnej, ale co najmniej dwa z nich – a być może wszystkie – nie mają atmosfery i są prawdopodobnie jałowe, co rozwiewało nadzieje, gdy osiem lat temu po raz pierwszy odkryto, że mogą to być wodne światy, w których może istnieć życie.