Planeta „Super-Pământ” dă semne că ar putea avea o atmosferă – Ce au descoperit oamenii de ştiinţă

Oamenii de știință spun că au detectat semne promițătoare că o planetă care orbitează o stea aflată la 49 de ani-lumină de Pământ ar putea avea o atmosferă, ceea ce o face potențial potrivită pentru viață, notează CNN.

Super-Pământul

Numit LHS 1140b, obiectul are o masă de aproximativ cinci ori mai mare decât planeta noastră sau un „super-Pământ”. Această planetă orbitează în jurul stelei sale în „zona Goldilocks”, cunoscută și sub numele de zonă locuibilă, ceea ce înseamnă că temperatura suprafeței sale nu este nici prea ridicată, nici prea scăzută pentru ca apa lichidă să existe.

„Credem că este, de asemenea, predominant o planetă stâncoasă, pe baza măsurătorilor masei și a razei sale, ceea ce ne oferă o estimare a densității”, a declarat Collin Cherubim, planetolog și autor principal al unei lucrări despre descoperire, publicată pe 16 iulie în revista Science.

„Pare să fie în concordanță cu Pământul, ceea ce înseamnă că ar putea avea un miez de fier și o manta de silicat, plus un fel de componentă de densitate scăzută, care este probabil o combinație de apă și, acum știm, o atmosferă”, a spus Cherubim, bursier NASA Sagan la Universitatea din Chicago. El a efectuat cercetarea în timpul studiilor doctorale la Universitatea Harvard.

Astronomii au descoperit peste 6.200 de exoplanete de la descoperirea primelor în anii 1990. Telescopul spațial Hubble a găsit în 2001 dovezi ale unei atmosfere pe o exoplanetă gigantică gazoasă care orbitează o stea aflată la aproximativ 150 de ani-lumină de Pământ.

Dacă observații suplimentare confirmă descoperirile, LHS 1140b ar marca prima descoperire a unei atmosfere pe o planetă stâncoasă în zona locuibilă a unei alte stele.

Semne ale unei planete locuibile

Este dificil să se observe atmosferele planetelor stâncoase îndepărtate, deoarece aceste corpuri cerești sunt mici, iar atmosferele lor sunt subțiri. Astronomii trebuie să aștepte ca o planetă să se miște în fața stelei gazdă. Similar unei eclipse, pe măsură ce lumina se filtrează prin atmosferă, aceasta poate dezvălui semnătura unui gaz.

Nu există dovezi ale existenței vieții sau a unei atmosfere care să susțină viața pe LHS 1140b în prezent, dar Cherubim a spus că el crede că este un candidat formidabil pentru potențiale semnături ale vieții extraterestre.

„Cred că este cel mai bun loc pentru a căuta viață în afara sistemului solar în acest moment”, a spus el. „Este în mare parte stâncos, are temperatura potrivită pentru a susține apa lichidă la suprafață și are o atmosferă – acestea sunt cele trei ingrediente cheie pe care le căutăm.”

Pentru a identifica atmosfera, Cherubim a dezvoltat mai întâi un model bazat pe presupunerea larg răspândită că multe planete se formează cu atmosfere dominate de hidrogen și heliu – cele mai abundente elemente din univers. Pe măsură ce unele dintre aceste planete evoluează în corpuri stâncoase, ele pierd cea mai mare parte a hidrogenului lor, dar pot reține heliu, deoarece este puțin mai greu.

Cherubim a folosit modelul pentru a găsi exoplanete cunoscute a căror masă, rază și temperatură le-ar face probabil să fi trecut prin acest proces, apoi a căutat heliul revelator. Folosind telescopul Magellan Clay de la Observatorul Las Campanas din Chile, în septembrie 2024, a găsit heliu care scăpa din LHS 1140b.

Soluţii

„Elimini hidrogenul, păstrezi heliul și ajungi la acest tip de lume cu heliu”, a spus el. „Credem că LHS 1140b se află în acel punct ideal, unde și-a pierdut hidrogenul și și-a păstrat heliul, care acum scapă încet.”

Heliul singur probabil nu ar fi potrivit pentru susținerea vieții, dar se speră că alte gaze, cum ar fi oxigenul, l-ar putea însoți.

„Nu avem încă alte detectări ale altor molecule în atmosferă, dar sunt optimist”, a spus Cherubim. „Aș paria că vom găsi ceva în cele din urmă.”

„Putem găsi apă în continuare?”

Steaua gazdă a LHS 1140b este o pitică roșie, cel mai comun tip de stea din univers. Deoarece piticele roșii sunt mai mici și mai reci decât alte stele, este mai ușor să verifici atmosferele planetelor care orbitează în jurul lor datorită luminozității și strălucirii reduse. Cu toate acestea, stelele pitice roșii sunt, de asemenea, mai active decât stelele precum soarele nostru și pot distruge atmosferele cu totul. „Sunt stele cu adevărat energice și feroce, care emit o mulțime de raze X și radiații ultraviolete”, a spus Cherubim, „care sunt foarte dăunătoare pentru atmosferă, deoarece le încălzesc, le dilată și le aruncă în spațiu.”

Confirmarea existenței unei atmosfere pe o planetă stâncoasă care orbitează o pitică roșie ar fi deosebit de interesantă, a spus Cherubim, deoarece posibilitatea ca acest lucru să se întâmple este o întrebare deschisă în astronomie. „Pot planetele stâncoase să aibă atmosfere în jurul piticelor roșii? Acesta este primul da autentic”, a spus el. „Este un fel de oftat de ușurare pentru mulți dintre noi. Dar juriul încă nu s-a pronunțat. Poate că aceasta este o planetă ciudată și este o ciudățenie, sau poate este prima dintre multe. Nu știm încă.”

Într-o observație ulterioară a planetei, efectuată la un an în 2025, Cherubim și echipa sa nu au mai detectat heliu. Studiul a concluzionat că această absență ar putea fi explicată printr-o variabilitate a ratei de eliberare a heliului, ceea ce l-ar fi plasat sub pragul de sensibilitate al instrumentului. Totuși, Cherubim a recunoscut: „Acesta este un mare mister în acest moment la care ne gândim foarte activ”.

Cercetătorii vor începe o nouă rundă de observații asupra LHS 1140b în toamnă. „De asemenea, am solicitat timp pentru un instrument și mai sensibil în Chile, care sper să fie aprobat”, a spus Cherubim. „Și alte persoane îl vor examina. Telescopul Spațial James Webb îl va examina. Hubble îl va examina. Practic, toți cei care îl pot vedea își vor îndrepta ochii asupra lui”.

Coautorul studiului, Jason Dittmann, împărtășește ușurarea lui Cherubim față de descoperire. „Începeam să mă îngrijorez că poate atmosferele din jurul planetelor stâncoase nu erau atât de comune sau poate piticii roșii nu erau gazde planetare foarte bune”, a declarat Dittman, profesor asistent de astronomie la Universitatea din Florida, într-un e-mail. „Așadar, cred că găsirea unui exemplu pozitiv de planetă stâncoasă cu atmosferă este cu adevărat semnificativă. Este ceea ce speram să găsim de ani de zile. Ce altceva există în afară de heliu? Putem găsi apă în continuare? Altceva? Semnificația acestui rezultat constă în tot entuziasmul legat de alte întrebări pe care ni le putem pune în continuare.”

Pentru Dittmann, este deosebit de emoționant că LHS 1140b va primi atenția atâtor oameni de știință, deoarece el a condus echipa care a descoperit exoplaneta în 2017.

„E ca și cum mica mea planetă ar fi crescută acum”, a spus el. „Sper că vom începe să vedem mai multe atmosfere de planete stâncoase în următorii câțiva ani. S-ar putea să ajung să înghit aceste cuvinte, dar dacă ar trebui să dau bani chiar acum, aș spune că aceasta este prima dintre, dacă nu multe, atunci mai multe. Și va fi cu adevărat interesant să compar aceste planete între ele și să vedem ce le face diferite.”

Problema ulterioară

Observațiile LHS 1140b sunt inovatoare, oferind cele mai puternice dovezi de până acum pentru o atmosferă pe o exoplanetă stâncoasă din zona locuibilă, a declarat într-un e-mail Ana Glidden, cercetător postdoctoral la Institutul Kavli pentru Astrofizică și Cercetare Spațială din cadrul Institutului de Tehnologie din Massachusetts.