Astronomowie dokonują bezprecedensowego odkrycia w poszukiwaniu wody w kosmosie

(CNN) — Korzystając z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, astronomowie odkryli cząsteczki wody w atmosferze małej egzoplanety oddalonej o 97 lat świetlnych od Ziemi.

Według nowych badań planeta o nazwie GJ 9827d ma mniej więcej dwukrotnie większą średnicę niż Ziemia i jest najmniejszą egzoplanetą, której atmosfera zawiera parę wodną.

Woda jest niezbędna do życia, jakie znamy, ale jest mało prawdopodobne, że na planecie będzie istniało jakiekolwiek życie ze względu na niezwykle wysokie temperatury, które zamieniają bogatą w wodę atmosferę w palącą parę.

Astronomowie muszą jeszcze odkryć prawdziwą naturę atmosfery tego niezwykłego świata, ale odkrycie toruje drogę nowym badaniom, które będą miały na celu zrozumienie pochodzenia planet poza naszym Układem Słonecznym.

Wnioski pojawiają się w raporcie opublikowanym w czwartek w Listy do dzienników astrofizycznych .

„Woda na tak małej planecie to historyczne odkrycie” – stwierdziła w oświadczeniu Laura Kreidberg, współautorka badania i kierownik Zakładu Fizyki Atmosfery Egzoplanet w Instytucie Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu w Niemczech. „Jesteśmy coraz bliżej scharakteryzowania światów naprawdę podobnych do Ziemi”.

Jednakże temperatura planety sięga 427°C, co sprawia, że ​​jest to świat parny i niegościnny, gorący jak Wenus.

„Będzie to pierwszy raz, kiedy bezpośrednio zademonstrujemy poprzez detekcję atmosfery, że planety z atmosferami bogatymi w wodę mogą w rzeczywistości istnieć wokół innych gwiazd” – powiedział współautor badania Björn Beneke, profesor w uniwersyteckim Instytucie Badań Egzoplanet Trottier. Nowy Jork i Uniwersytet w Montrealu w oświadczeniu. „To ważny krok w określeniu rozpowszechnienia i różnorodności atmosfer na planetach skalistych”.

Obecnie zespół badawczy nie jest w stanie określić, czy Hubble wykrył ślady pary wodnej w puszystej, bogatej w wodór atmosferze, czy też planeta posiada atmosferę bogatą w wodę, ponieważ gwiazda macierzysta odparowała pierwotną atmosferę wodorowo-helową GJ 9827d.

„Nasz program obserwacyjny, prowadzony przez głównego badacza Iana Crosfielda z Uniwersytetu w Kansas (Lawrence, Kansas), został specjalnie zaprojektowany, aby nie tylko wykrywać cząsteczki w atmosferze planety, ale także szukać pary wodnej”. „Każdy wynik byłby ekscytujący, niezależnie od tego, czy dominuje para wodna, czy tylko małe gatunki w atmosferze zdominowanej przez wodór” – powiedział Alexis Roy, główny autor badania i doktorant w Instytucie Trottier na Uniwersytecie w Montrealu. oświadczenie.

Planetarna łamigłówka

Należąca do NASA misja Keplera odkryła planetę, gdy w 2017 roku okrążała ona czerwonego karła w konstelacji Ryb. Egzoplaneta wykonuje jedno okrążenie wokół swojej gwiazdy macierzystej co 6,2 dnia.

Astronomowie obserwowali planetę GJ 9827d podczas 11 tranzytów, czyli okresów, w których planeta przechodziła przed swoją gwiazdą podczas orbity, w ciągu trzech lat. Światło gwiazd przefiltrowane przez atmosferę planety pomogło astronomom zmierzyć sygnaturę cząsteczek wody.

„Do tej pory nie byliśmy w stanie bezpośrednio wykryć atmosfery tak małej planety. Teraz powoli wchodzimy w ten układ” – powiedział Beneke. „W pewnym momencie, gdy badamy małe planety, musi nastąpić przejście, w którym te małe światy nie mają już wodoru i mają atmosferę bardziej przypominającą Wenus (gdzie dominuje dwutlenek węgla)”.

Więcej informacji na temat atmosfery planety może pomóc astronomom w dokładnym sklasyfikowaniu typu świata GJ 9827d. Obecnie zespół ma dwie możliwe teorie.

Możliwe, że planeta jest małym Neptunem z atmosferą bogatą w wodór i zawierającą parę wodną. Jeśli tak, GJ 9827d prawdopodobnie powstała w większej odległości od swojej gwiazdy macierzystej niż jej obecna lokalizacja, co oznacza, że ​​planeta byłaby chłodniejsza, a woda występowałaby w postaci lodu (podobnie jak Neptuna i Urana, planety znajdujące się dalej od Ziemia). Nasz układ Słoneczny).

Zdaniem naukowców, gdy planeta zbliża się do swojej gwiazdy i otrzymuje więcej promieniowania gwiazdowego, wodór nagrzewa się i ucieka lub nadal ucieka.

Astronomowie podejrzewają, że GJ 9827d może być gorętszą wersją lodowego księżyca Jowisza, Europy, posiadającego ocean pod grubą lodową skorupą. Beneke powiedział, że planeta może składać się w połowie z wody, a w połowie ze skał.

Poszukiwanie wody w kosmosie

Woda jest jedną z cząsteczek najczęściej występujących we wszechświecie, a astronomowie od lat uznają odkrycie wody za ważny element poszukiwań życia pozaziemskiego.

„Monitorowanie wody przegląda portal w celu znalezienia innych rzeczy” – stwierdził w oświadczeniu Thomas Green, współautor badania i astrofizyk z Centrum Badawczego Ames NASA w Dolinie Krzemowej w Kalifornii. „To odkrycie Hubble'a otwiera drzwi do przyszłych badań takich planet za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Dzięki dodatkowym obserwacjom w podczerwieni Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba może zobaczyć znacznie więcej, w tym cząsteczki zawierające węgiel, takie jak tlenek węgla, dwutlenek węgla i metan. ” „Kompletny spis elementów planety, dzięki czemu możemy porównać je z elementami gwiazdy, wokół której krąży, i zrozumieć, w jaki sposób powstała”.

Astronomowie zaobserwowali już GJ 9827d za pomocą teleskopu Webba w poszukiwaniu wody i innych typów cząsteczek, a dane te zostaną udostępnione w przyszłości.

„Nie możemy się doczekać, co ujawnią te dane” – mówi Kreidberg. „Mamy nadzieję, że teraz raz na zawsze uda nam się rozwiązać problem wodnych światów”.