2015. godine astronomi su otkrili intrigantnu ekstrasolarnu planetu smještenu u zvjezdanom sustavu nekih 39 svjetlosnih godina od Zemlje. Unatoč orbiti oko svoje matične zvijezde, ovaj planet sličan Veneri - poznat kao GJ 1138b - čini se da je i dalje dovoljno cool da bi imao atmosferu. Ukratko, vodila se rasprava o tome kakvu bi atmosferu mogla imati, bilo da je to "suha Venera" ili "mokra Venera".
A sada, zahvaljujući naporima međunarodnog tima istraživača, oko GJ 1138b potvrđeno je postojanje atmosfere. Osim rješavanja rasprava o prirodi ovog planeta, to je također prvi put da je otkrivena atmosfera oko Super-Zemlje male mase. Povrh svega, GJ 1138b je sada najudaljeniji planet nalik Zemlji za koji se zna da ima atmosferu.
Pod vodstvom Johna Southwortha (sa Sveučilišta Keele) i Luigija Mancinija (sa Sveučilišta u Rimu Tor Vergata), istraživački tim uključio je članove Instituta Max Planck za astronomiju (MPIA), Nacionalnog instituta za astrofiziku (INAF), Sveučilišta u Cambridge i Sveučilište Stockholm. Njihova studija pod nazivom "Otkrivanje atmosfere eksoplaneta Zemlje mase 1.6 GJ 1132b" nedavno se pojavila u The Astrophysical Journal.
Koristeći GROND snimač na 2.2 m ESO / MPG teleskopu Zvjezdarnice La Silla, tim je nadzirao GJ 1132b različitih valnih duljina dok je prolazio ispred svoje matične zvijezde. S obzirom na orbitalno razdoblje planeta (1,6 dana), ovi se tranziti događaju prilično često, što je pružilo obilje mogućnosti da se prođe ispred njegove zvijezde. Pritom su pratili zvijezdu kako bi lagano smanjili njezinu svjetlinu.
Kako je dr. Southworth objasnio Universu e-poštom, ta su zapažanja potvrdila postojanje atmosfere:
"Ono što smo učinili bilo je da izmjerimo količinu zatamnjenja na 7 različitih valnih duljina u optičkoj i blizu infracrvenoj svjetlosti. Kod jedne od tih valnih duljina (IR), činilo se da je planet malo veći. To je ukazivalo da planeta ima veliku atmosferu oko sebe koja omogućuje prolazak većine zvijezde, ali neprozirna je na jednoj valnoj dužini. "
Članovi tima sa Sveučilišta u Cambridgeu i MPIA tada su vršili simulacije kako bi vidjeli kakav bi mogao biti sastav ove atmosfere. Na kraju su zaključili da je najvjerojatnije gusta atmosfera bogata vodom i / ili metanom - što je bilo u suprotnosti s nedavnim teorijama da je planet imao tanku i slabu atmosferu (tj. „Suhu Veneru“).
To je ujedno i prvi put da se potvrdila atmosfera oko planeta koji nije značajno veće i veličine Zemlje. U prošlosti su astronomi otkrivali atmosferu oko mnogih drugih egzoplaneta. Ali u tim slučajevima, planete su ili plinoviti divovi ili planeti koji su mnogostruko veći od Zemljine veličine i mase (aka. "Super-Zemlje"). GJ 1132b, međutim, 1,6 je puta masivniji od Zemlje, a mjeri 1,4 zemaljska radijusa.
Pored toga, ovi nalazi su značajan korak u potrazi za životom izvan našeg Sunčevog sustava. Trenutno astronomi nastoje utvrditi kemijski sastav atmosfere planete kako bi utvrdili da li bi on mogao biti useljiv. Tamo gdje postoji ispravna kombinacija kemijskih neravnoteža, prisutnost živih organizama vidi se kao mogući uzrok.
Budući da možemo odrediti da planet na donjem kraju ljestvice super-Zemlje ima atmosferu, jedan smo korak bliže mogućnosti određivanja životne sposobnosti egzoplaneta. Otkrivanje planeta koji nosi atmosferu oko zvijezde tipa M (crveni patuljak) također je dobra vijest sama po sebi. Crvene patuljaste zvijezde niske mase najčešća su zvijezda u galaksiji, a nedavna otkrića ukazuju na to da bi one mogle biti najbolji kadar za pronalazak nastanjivih svjetova.
Osim otkrivanja nekoliko zemaljskih planeta oko zvijezda crvenih patuljaka posljednjih godina - uključujući sedam oko jedne zvijezde (TRAPPIST-1) - postoji i istraživanje koje sugerira da su ove zvijezde sposobne ugostiti velik broj planeta. Istodobno, postojala je bojazan da li su crveni patuljci previše promjenjivi i nestabilni da bi podržali nastanjive svjetove.
Kao što je objasnio Southworth, uočavanje atmosfere oko planete koja blisko orbitira na crvenom patulju moglo bi pomoći jačanju slučaja stanovanja crvenog patuljaka:
"Jedno od glavnih problema bilo je to što zvijezde vrlo male mase obično imaju jaka magnetska polja i tako izbacuju puno X-zraka i ultraljubičastog svjetla. Ti visokoenergetski fotoni imaju tendenciju uništavanja molekula u atmosferi i mogu ih u potpunosti ispariti. Činjenica da smo otkrili atmosferu oko GJ 1132b znači da je ova vrsta planeta doista sposobna zadržati atmosferu milijardama godina, iako ju bombardiraju visokoenergetski fotoni svojih zvijezda.
U budućnosti se očekuje da će GJ 1132b biti prioritetni cilj za proučavanje s svemirskim teleskopom Hubble, vrlo velikim teleskopom (VLT) u opservatoriju Paranal u Čileu i teleskopima nove generacije poput svemirskog teleskopa James Webb (zakazan za lansiranje u 2018.). Već se provode zapažanja, a rezultati se s nestrpljenjem očekuju.
Sigurna sam da nisam jedina koja bi htjela čuti što astronomi otkrivaju dok postavljaju svoje znamenitosti u obližnji sustav zvijezda i to je svijet sličan Veneri! U međuvremenu, pogledajte ovaj video o GJ 1132b, ljubaznošću o MIT vijestima:
