I 2015 oppdaget astronomer en spennende ekstrasolar planet som ligger i et stjernesystem omtrent 39 lysår fra Jorden. Til tross for at han gikk i bane rundt nærheten av sin overordnede stjerne, syntes denne "Venus-lignende" planeten - kjent som GJ 1138b - fortsatt å være kul nok til å ha en atmosfære. Kort fortalt oppstod en debatt om hva slags atmosfære den måtte ha, enten det var en “tørr Venus” eller en “våt Venus”.
Og nå, takket være innsatsen fra et internasjonalt team av forskere, er eksistensen av en atmosfære bekreftet rundt GJ 1138b. I tillegg til å avgjøre debatten om denne planetenes natur, markerer det også første gang det oppdages en atmosfære rundt en supermasse jord med lav masse. På toppen av det er GJ 1138b nå den fjerneste jordlignende planeten som er kjent for å ha en atmosfære.
Anført av John Southworth (fra Keele University) og Luigi Mancini (fra University of Rome Tor Vergata), inkluderte forskerteamet medlemmer fra Max Planck Institute for Astronomy (MPIA), National Institute for Astrophysics (INAF), University of Cambridge og Stockholms universitet. Studien deres, med tittelen “Deteksjon av atmosfæren til 1,6 jordmasseeksoplaneten GJ 1132b”, dukket nylig opp i The Astrophysical Journal.
Ved å bruke GROND-avbildningen på La Silla-observatoriets 2,2m ESO / MPG-teleskop, overvåket teamet GJ 1132b i forskjellige bølgelengder da det passerte foran sin overordnede stjerne. Gitt planetens omløpsperiode (1,6 dager), skjer disse transittene ganske ofte, noe som ga mange muligheter til å se den passere foran stjernen. På den måten overvåket de stjernen for svak reduksjon i lysstyrken.
Som Dr. Southworth forklarte Universet via e-post, bekreftet disse observasjonene eksistensen av en atmosfære:
”Det vi gjorde var å måle mengden av dimming ved 7 forskjellige bølgelengder i optisk og nærinfrarødt lys. På en av disse bølgelengdene (IR) så planeten ut til å være litt større. Dette indikerte at planeten har en stor atmosfære rundt seg som lar mesteparten av stjernelyset passere, men er ugjennomsiktig med en bølgelengde. ”
Teammedlemmene fra University of Cambridge og MPIA gjennomførte deretter simuleringer for å se hva denne atmosfæreens sammensetning kunne være. Til slutt konkluderte de med at den mest sannsynlig har en tykk atmosfære som er rik på vann og / eller metan - noe som motsier nyere teorier om at planeten hadde en tynn og tynn atmosfære (dvs. en "tør Venus").
Det var også første gang at en atmosfære er bekreftet rundt en planet som ikke er betydelig større i størrelse og masse til Jorden. Tidligere har astronomer oppdaget atmosfærer rundt mange andre eksoplaneter. Men i disse tilfellene var planetene enten gassgiganter eller planeter som var mange ganger jordens størrelse og masse (også kalt "Super-Earths"). GJ 1132b er imidlertid 1,6 ganger så massiv som jorden, og måler 1,4 jordradier.
I tillegg er disse funnene et viktig skritt i søken etter liv utover solsystemet vårt. For tiden prøver astronomer å bestemme den kjemiske sammensetningen av en planetens atmosfære for å bestemme om den kan være beboelig. Der den rette kombinasjonen av kjemiske ubalanser finnes, blir tilstedeværelsen av levende organismer sett på som en mulig årsak.
Ved å være i stand til å bestemme at en planet i nedre ende av superjordskalaen har en atmosfære, er vi ett skritt nærmere å være i stand til å bestemme eksoplanets beboelighet. Oppdagelsen av en atmosfærebærende planet rundt en M-type (rød dverg) er også gode nyheter i seg selv. Røde dvergstjerner med lav masse er den vanligste stjernen i galaksen, og nylige funn har indikert at de kan være vårt beste skudd for å finne beboelige verdener.
Foruten å oppdage flere landlige planeter rundt røde dvergstjerner de siste årene - inkludert syv rundt en enkelt stjerne (TRAPPIST-1) - finnes det også forskning som antyder at disse stjernene er i stand til å være vert for et stort antall planeter. Samtidig har det vært bekymringer for om røde dverger er for varierende og ustabile til å støtte beboelige verdener.
Som Southworth forklarte, kan det å spotte en atmosfære rundt en planet som tett kretser rundt en rød dverg, bidra til å styrke saken for røde dvergs beboelighet:
”Et av de store problemene har vært at stjerner med veldig lav masse typisk har sterke magnetiske felt og dermed kaster ut mye røntgen og ultrafiolett lys. Disse høyenergi-fotonene har en tendens til å ødelegge molekyler i atmosfæren, og kan også fordampe dem fullstendig. Det faktum at vi har oppdaget en atmosfære rundt GJ 1132b, betyr at denne typen planeten virkelig er i stand til å beholde en atmosfære i milliarder av år, selv om den blir bombardert av høyenergifotonene fra vertsstjernene.
I fremtiden forventes GJ 1132b å være et høyt prioritert mål for studier med Hubble-romteleskopet, Very Large Telescope (VLT) ved Paranal Observatory i Chile, og neste generasjons teleskoper som James Webb Space Telescope (planlagt for lansering i 2018). Allerede nå blir det gjort observasjoner, og resultatene forventes ivrig.
Jeg er sikker på at jeg ikke er den eneste som kunne tenke seg å høre hva astronomer oppdager når de siktet sine synspunkter på dette stjernersystemet i nærheten, og det er en Venus-lignende verden! I mellomtiden må du huske å sjekke ut denne videoen om GJ 1132b, takket være MIT-nyheter:
