În 2015, astronomii au descoperit o planetă extrasolară intrigantă situată într-un sistem stelar la vreo 39 de ani lumină de Pământ. În ciuda orbitării foarte apropiate de steaua sa părinte, această planetă „asemănătoare cu Venus” - cunoscută sub numele de GJ 1138b - părea să fie încă destul de cool pentru a avea atmosferă. În scurtă ordine, a avut loc o dezbatere cu privire la ce fel de atmosferă ar putea avea, indiferent dacă a fost o „Venus uscată” sau o „Venus umedă”.
Și acum, datorită eforturilor unei echipe internaționale de cercetători, existența unei atmosfere a fost confirmată în jurul GJ 1138b. Pe lângă rezolvarea dezbaterii cu privire la natura acestei planete, aceasta marchează și prima dată când a fost detectată o atmosferă în jurul unei Super-Pământ cu masă scăzută. În plus, GJ 1138b este acum cea mai îndepărtată planetă asemănătoare cu Pământul despre care se știe că are atmosferă.
Condusă de John Southworth (de la Universitatea Keele) și Luigi Mancini (de la Universitatea din Roma Tor Vergata), echipa de cercetare a inclus membri ai Institutului Max Planck pentru Astronomie (MPIA), Institutului Național de Astrofizică (INAF), Universității din Cambridge și Universitatea Stockholm. Studiul lor, intitulat „Detectarea atmosferei exoplanetelor de masă 1.6 Pământ GJ 1132b”, a apărut recent în Jurnalul Astrofizic.
Folosind imaginea GROND de pe telescopul de 2,2 m ESO / MPG al Observatorului La Silla, echipa a monitorizat GJ 1132b în diferite lungimi de undă, în timp ce tranzita în fața stelei părinte. Având în vedere perioada orbitală a planetei (1,6 zile), aceste tranzite se întâmplă destul de des, ceea ce a prezentat o mulțime de posibilități pentru a o vedea trecând în fața stelei sale. În acest fel, au monitorizat steaua pentru scăderea ușoară a luminozității sale.
Așa cum Dr. Southworth a explicat Universului prin e-mail, aceste observații au confirmat existența unei atmosfere:
„Ceea ce am făcut a fost să măsurăm cantitatea de întunecare la 7 lungimi de undă diferite în lumina optică și infraroșu aproape. La una dintre aceste lungimi de undă (IR) planeta părea să fie puțin mai mare. Acest lucru a indicat faptul că planeta are o atmosferă mare în jurul ei, ceea ce permite ca cea mai mare parte a luminii stelare să treacă, dar este opacă la o lungime de undă. "
Membrii echipei de la Universitatea din Cambridge și MPIA au efectuat apoi simulări pentru a vedea care poate fi compoziția acestei atmosfere. În cele din urmă, ei au ajuns la concluzia că, cel mai probabil, are o atmosferă groasă, bogată în apă și / sau metan - ceea ce a contrazis teoriile recente că planeta avea o atmosferă subțire și tenuoasă (adică o „Venus uscată”).
De asemenea, a fost prima dată când a fost confirmată o atmosferă în jurul unei planete care nu este semnificativ mai mare ca mărime și masă față de Pământ. În trecut, astronomii au detectat atmosfere în jurul multor alte exoplanete. Dar, în aceste cazuri, planetele au fost fie giganti de gaz, fie planete care au fost de multe ori dimensiunea și masa Pământului (de asemenea, „Super-Pământuri”). Cu toate acestea, GJ 1132b este de 1,6 ori mai masiv decât Pământul și măsoară 1,4 razele Pământului.
În plus, aceste descoperiri reprezintă un pas semnificativ în căutarea vieții dincolo de sistemul nostru solar. În prezent, astronomii încearcă să determine compoziția chimică a atmosferei unei planete pentru a determina dacă aceasta ar putea fi locuibilă. În cazul în care există o combinație potrivită de dezechilibre chimice, prezența organismelor vii este văzută ca o posibilă cauză.
Prin posibilitatea de a determina că o planetă aflată la capătul inferior al scării super-Pământului are o atmosferă, suntem cu un pas mai aproape de a putea determina locuința exoplanetelor. Detectarea unei planete purtătoare de atmosferă în jurul unei stele de tip M (pitic roșu) este, de asemenea, o veste bună în sine. Stelele pitice roșii de masă mică sunt steaua cea mai obișnuită din galaxie, iar descoperirile recente au indicat că ar putea fi cea mai bună lovitură pentru găsirea lumilor locuibile.
Pe lângă detectarea mai multor planete terestre în jurul stelelor pitice roșii din ultimii ani - inclusiv șapte în jurul unei singure stele (TRAPPIST-1) - există și cercetări care sugerează că aceste stele sunt capabile să găzduiască un număr mare de planete. În același timp, au existat preocupări cu privire la faptul dacă piticile roșii sunt prea variabile și instabile pentru a susține lumi locuibile.
După cum a explicat Southworth, descoperirea unei atmosfere în jurul unei planete care orbitează îndeaproape pe o pitică roșie ar putea ajuta la consolidarea cazului pentru locuința piticului roșu:
„Una dintre problemele majore a fost aceea că stelele cu masă foarte mică au de obicei câmpuri magnetice puternice și astfel aruncă o mulțime de raze X și lumină ultravioletă. Acești fotoni cu energie mare tind să distrugă moleculele din atmosfere și, de asemenea, le-ar putea evapora complet. Faptul că am detectat o atmosferă în jurul GJ 1132b înseamnă că acest tip de planetă este într-adevăr capabil să păstreze o atmosferă timp de miliarde de ani, chiar dacă este bombardat de fotoni cu energie mare din stelele gazdă.
În viitor, se așteaptă ca GJ 1132b să fie o țintă prioritară pentru studiu cu Telescopul spațial Hubble, telescopul foarte mare (VLT) de la Observatorul Paranal din Chile și telescoape de generație viitoare precum Telescopul spațial James Webb (programat pentru lansare în 2018). Deja, se fac observații, iar rezultatele sunt anticipate cu nerăbdare.
Sunt sigur că nu sunt singurul care ar dori să audă ce descoperă astronomii în timp ce își fixează vederea pe acest sistem stelar din apropiere și este lumea asemănătoare cu Venus! Între timp, nu uitați să consultați acest videoclip despre GJ 1132b, prin amabilitatea știrilor MIT:
