Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba odkrywa wodę w atmosferze skalistej egzoplanety. Jest tylko jeden problem

Zdecydowanie najbardziej ekscytującym aspektem poszukiwania planet krążących wokół gwiazd innych niż Słońce, jest poszukiwanie planet jak najbardziej podobnych do Słońca. Każdy z nas ma nadzieję, że jeszcze za naszego życia uda się odkryć planetę skalistą rozmiarami przypominającą Ziemię, krążącą w takiej odległości od swojej gwiazdy, aby na jej powierzchni mogła istnieć woda w stanie ciekłym. Idealnie by było, aby planeta miała także atmosferę, w której składzie znajduje się chociażby para wodna. Jakby nie patrzeć, taka planeta daje nadzieję na to, że tak jak na Ziemi mogłoby na niej powstać życie. Ten moment z pewnością zbliża się do nas z każdym dniem. Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał właśnie duży krok w tym kierunku.
egzoplanety
egzoplanety

Warto jednak pamiętać, że poszukiwania wcale nie są takie łatwe. Słońce nie należy do grupy gwiazd najczęściej występujących we wszechświecie. To miano dzierżą gwiazdy mniejsze i chłodniejsze, tj. czerwone karły. Problem z tymi gwiazdami jest taki, że skoro są mniejsze i chłodniejsze, to ekosfera gwiazdy (obszar, w którym woda może występować na powierzchni planety krążącej wokół niej) znajduje się znacznie bliżej gwiazdy niż w przypadku Słońca. Niestety czerwone karły charakteryzują się też niezwykle silnymi rozbłyskami czy koronalnymi wyrzutami masy, które mają ogromny wpływ na planety znajdujące się bardzo blisko niej. Niewiele dałaby nam gwiazda w ekosferze czerwonego karła, nawet z wodą w stanie ciekłym na swojej powierzchni, jeżeli co chwilę będzie zalewana powodzią promieniowania rentgenowskiego i ultrafioletowego, które skutecznie będzie niszczyło jej atmosferę.

Czytaj także: Atmosfera tej egzoplanety zaskakuje. Nikt się tam tego nie spodziewał

Astronomowie pracujący na Kosmicznym Teleskopie Jamesa Webba postanowili przyjrzeć się ostatnio skalistej egzoplanecie krążącej wokół gwiazdy GJ 486. Tutaj od razu należy poczynić pewne zastrzeżenie. Mowa tutaj bowiem o planecie skalistej, ale znajdującej się za blisko gwiazdy, aby być w jej ekosferze. Szacowana temperatura na powierzchni planety wynosi tam 430 stopni Celsjusza, czyli mniej więcej tyle, ile jest na powierzchni Merkurego w ciągu dnia, lub na Wenus przez całą dobę. Mimo to wyniki obserwacji za pomocą instrumentu NIRCam (spektrografu analizującego widmo w bliskiej podczerwieni) przyniosły pewne zaskoczenie.

Woda w atmosferze egzoplanety?

Wszystko wskazuje na to, że w składzie chemicznym atmosfery egzoplanety odkryto śladowe ale zauważalne ilości pary wodnej. To ogromny przełom. Warto tutaj bowiem pamiętać, że parę wodną odkrywano już obserwowano w atmosferze egzoplanet, ale zawsze były to gazowe olbrzymy. Tym razem – jeżeli faktycznie obecność pary wodnej uda się potwierdzić w atmosferze GJ 486 b – będzie to niepodważalny dowód na obecność atmosfery wokół planety skalistej. Nigdy wcześniej nie udało się jednoznacznie potwierdzić odkrycia atmosfery egzoplanety skalistej.

Widmo egzoplanety GJ 486 b. Źródło: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)

Jest jednak jeszcze jedna alternatywa

Astronomowie studzą emocję przyznając, że zaobserwowana para wodna wcale nie musi pochodzić z atmosfery egzoplanety, a może być widoczna w… ciemnych plamach na powierzchni samej gwiazdy, na tle której obserwowana była egzoplaneta. Jedyne co wiadomo na pewno to to, że udało się zaobserwować parę wodną. Nie wiadomo jednak, czy jej źródłem jest atmosfera egzoplanety, czy jej gwiazda macierzysta. Jeżeli faktycznie jest to para wodna w atmosferze niezwykle gorącej egzoplanety skalistej, to byłoby to bardzo ważne odkrycie. Zanim jednak naukowcy to ustalą, muszą się upewnić, że źródłem owej pary wodnej nie jest sama gwiazda.

Czytaj także: Ta egzoplaneta posiada chmury, jakich poza naszym układem jeszcze nie widziano. Wiemy, z czego się składają

Kilka słów więcej o egzoplanecie

GJ 486 b to egzoplaneta o średnicy 30 proc. większej od średnicy Ziemi. Zważając na to, że masa planety jest trzy razy większa od masy Ziemi, oznacza to, że mamy do czynienia z planetą skalistą. Rok na GJ 486 b trwa zaledwie około 36 godzin. Tyle planeta potrzebuje na pełne okrążenie swojej gwiazdy macierzystej. Ze względu na niewielką odległość od niej, planeta zawsze zwrócona jest tą samą stroną w kierunku gwiazdy, czyli na jednej jej połowie cały czas trwa dzień, a druga skąpana jest w wiecznym mroku.

W najbliższym czasie astronomowie planują wykonać kolejne obserwacje planety, tym razem za pomocą zainstalowanego na Webbie instrumentu MIRI. Według planów naukowcy chcą przyjrzeć się „dziennej stronie” planety. Jeżeli planeta nie posiada żadnej atmosfery, to najgorętszy punkt planety będzie znajdował się bezpośrednio w centrum tarczy egzoplanety, gdzie gwiazda znajduje się w zenicie. Jeżeli jednak najgorętszy punkt będzie przesunięty względem tego miejsca, będzie to oznaczało, że planeta faktycznie otoczona jest atmosferą, która rozprowadza ciepło po całej planecie. Na koniec astronomowie pozostawiają sobie jeszcze jeden instrument – NIRISS – który pozwoli ustalić, czy zaobserwowana para wodna pochodzi z atmosfery egzoplanety, czy też z plam znajdujących się na powierzchni gwiazdy. Tak czy inaczej, możemy być pewni, że o egzoplanecie GJ 486 b jeszcze usłyszymy.

Więcej:egzoplanety