Badania potwierdzają atmosferę superziemi
Finansowani ze środków unijnych naukowcy z powodzeniem zakończyli pierwszą analizę atmosfery superziemi, planety spoza układu słonecznego o masie większej od Ziemi. Planeta zwana GJ 1214b została odkryta w 2009 r., a wyniki ostatnich badań potwierdzają początkowe odkrycia astronomów z Chile, że posiada ona atmosferę. Twierdzą, że badania, których wyniki zostały zaprezentowane w czasopiśmie Nature, stanowią "kamień milowy na drodze do opisania tych światów". Badania zostały częściowo dofinansowane z międzynarodowego stypendium Marie Curie dla przyjeżdżających naukowców Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Planeta GJ 1214b została odkryta w ubiegłym roku za pomocą spektrografu HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) 3,6-metrowego teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile. Pierwsze odkrycia sugerowały, że planeta ma atmosferę, co zostało szczegółowo zbadane i potwierdzone przez międzynarodowy zespół astronomów pracujący pod kierunkiem Jacoba Beana z Centrum Astrofizyki Harvard-Smithsonian w USA. Do przeprowadzenia badań naukowcy wykorzystali ultrafioletowy spektrograf FORS [ang. FOcal Reducer and low dispersion Spectrograph] Bardzo Dużego Teleskopu (VLT) ESO. "To pierwsza atmosfera superziemi poddana analizie" - mówi dr Bean. "Posunęliśmy się o milowy krok na ścieżce do opisu tych światów." Planeta GJ 1214b ma promień około 2,6 razy większy od Ziemi oraz masę około 6,5 razy większą, co kwalifikuje ją do grupy egzoplanet nazywanych superziemiami - dotąd potwierdzonych zostało istnienie ponad 500 egzoplanet. Ich gwiazda znajduje się w odległości około 40 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Wężownika lub z greki Ophiuchus. To blada gwiazda. Gdyby GJ 1214 można było zobaczyć z tej samej odległości od nas co Słońce, to byłaby 300 razy bledsza. Aczkolwiek jest również mała, więc rozmiary planety są duże w porównaniu do tarczy gwiazdy, co stosunkowo ułatwia jej analizę. Planeta porusza się przed tarczą swojej gwiazdy raz na 38 godzin, orbitując w odległości zaledwie 2 milionów kilometrów - około 70 razy bliżej niż orbita Ziemi wokół Słońca. Aby zbadać atmosferę planety, zespół obserwował światło wysyłane przez gwiazdę przy przechodzeniu przed nią planety. W czasie tych przejść pewna część światła gwiazdy przebija się przez atmosferę planety i w zależności od składu chemicznego i pogody na planecie pochłonięta zostaje konkretna długości fali światła. Zespół porównał następnie te precyzyjne, nowe pomiary z tym, czego oczekiwałby w przypadku kilku możliwych składów atmosferycznych. Przed przeprowadzeniem nowych obserwacji astronomowie zasugerowali trzy możliwe atmosfery GJ 1214b. Po pierwsze planeta jest otoczona wodą, która - zważywszy na bliskość gwiazdy - miałaby postać pary. Zgodnie z drugą możliwością, jest to skalisty świat z atmosferą, której głównym składnikiem jest wodór, ale z wysokimi chmurami lub zamgleniami, które ograniczają widoczność. Trzecia opcja mówi, że ta egzoplaneta jest jak mini-Neptun z małym rdzeniem skalistym i głęboką, obfitującą w wodór atmosferą. Nowe pomiary nie wykazały charakterystycznych oznak wodoru, co skłoniło naukowców do wykluczenia trzeciej opcji. Atmosfera jest bogata w parę lub spowita chmurami lub oparami podobnymi do zaobserwowanych w atmosferze Wenus czy Tytana w naszym Układzie Słonecznym, które ukrywają sygnaturę wodoru. "Chociaż nie możemy jeszcze stwierdzić, z czego składa się atmosfera, jest to ekscytujący krok naprzód w kierunku zawężenia opcji dotyczących tak odległego świata do zaparowanego lub zamglonego" - zauważa dr Bean. "Potrzebne są teraz dalsze obserwacje dłuższej fali światła podczerwonego w celu ustalenia, która z tych atmosfer występuje na planecie GJ 1214b."
Kraje
Chile, Stany Zjednoczone