Wolf 1069 b – nowy dom dla ludzkości?
Niewiele ponad 31 lat świetlnych od Układu Słonecznego, w Gwiazdozbiorze Łabędzia, swoje miejsce w przestrzeni kosmicznej ma gwiazda, nazywana z racji swojej małej masy „czerwonym karłem”. Nadano jej nazwę Wolf 1069 b.
Odkryty w tym roku planetarny towarzysz, ma minimalną masę zbliżoną do masy Ziemi i krąży w ekosferze swojej gwiazdy, z okresem orbitalnym wynoszącym 15 dni. Warunki tam panujące mogą sprzyjać życiu.
Ta niewielka planeta nie przechodzi przez swoją gwiazdę macierzystą, nie zachodzi więc zjawisko tranzytu astronomicznego. Z tego powodu trudniej jest ją zaobserwować, co niewątpliwie przyczyniło się do tak późnego wykrycia jej przez astronomów. Obserwacje wykluczyły jakiekolwiek dodatkowe planety o masie większej niż Ziemia z okresami orbitalnymi krótszymi niż 10 dni.
Interesujące odkrycie
W najnowszym wydaniu fachowego czasopisma naukowego Astronomy & Astrophysics, zajmującym się astronomią teoretyczną, obserwacyjną i instrumentalną oraz astrofizyką opublikowano artykuł opisujący odkrycie „nowej Ziemi”. Temat jest niezwykle interesujący. Chociaż do tej pory astronomowie odkryli ponad 5200 egzoplanet (planet spoza Układu Słonecznego) to tylko mniej niż 200 to planety skaliste.
W badaniu nad Wolfem 1069 b wziął udział zespół 50 astronomów z całego świata. Naukowcy jednoznacznie potwierdzili obecność egzoplanety, krążącej wokół czerwonego karła zaledwie 31 lat świetlnych od Ziemi. To, co czyni odkrycie szczególnie intrygującym, to fakt, że Wolf 1069 b jest potencjalnie skalistym światem o masie około 1,26 masy Ziemi i 1,08 jej wielkości. Krąży po orbicie w ekosferze swojej gwiazdy, co daje dużą nadzieję na obecność wody w stanie ciekłym na jego powierzchni.
„Kiedy przeanalizowaliśmy dane gwiazdy Wolf 1069, odkryliśmy wyraźny sygnał o niskiej amplitudzie czegoś, co wydaje się być planetą o masie zbliżonej do Ziemi. Obiega gwiazdę w ciągu 15,6 dni w odległości odpowiadającej jednej piętnastej odległości między Ziemią a Słońcem”. Mówi Diana Kossakowski, astronom z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka w Niemczech.”
Dla porównania Merkury, który jest planetą najbliższą Słońcu, ma okres orbitalny wynoszący 88 dni. W rezultacie temperatura jego powierzchni sięga nawet 430 stopni Celsjusza.
Wolf 1069 b – unikalne cechy planety
W przeciwieństwie do Merkurego, Wolf 1069 b leży w swojej gwiezdnej strefie nadającej się do zamieszkania. Pomimo znacznie krótszego okresu orbitalnego wynoszącego 15,6 dnia. Wynika to z faktu, że jego gwiazda jest czerwonym karłem, znacznie mniejszym niż nasze Słońce.
Wolf 1069 b otrzymuje około 65% promieniowania słonecznego docierającego do Ziemi. To poprawia jego perspektywy na zamieszkanie, ze stosunkowo pożądanymi temperaturami powierzchni, które wahają się od minus 95,15 stopni Celsjusza do 12,85 C. Średnia temperatura na potencjalnej następczyni Ziemi wynosi minus 40,14 C. Zimno, ale takie ekstremalne temperatury występują także na naszej planecie.
Kolejną unikalną właściwością Wolfa 1069 b jest zsynchronizowanie pływe ze swoją gwiazdą macierzystą. Oznacza to, że jedna strona planety jest zawsze oświetlona światłem dziennym, a druga strona zawsze pogrążona jest w ciemności. Ta cecha jest wspólna zarówno dla Księżyca na orbicie wokół Ziemi, jak również dla większości nadających się do zamieszkania egzoplanet krążących wokół czerwonych karłów.
Na chwilę obecną są to także: Proxima Centauri b, Gliese 1061 d, Teegarden’s Star c i Gliese 1002 b i c. Wolf 1069 b jest zatem szóstą najbliższą egzoplanetą strefy nadającej się do zamieszkania o masie Ziemi.
Biosygnatury
Naukowcy zauważają również, że symulacje klimatu globalnego modelu klimatycznego umieszczają Wolfa 1069 b w małej grupie egzoplanet, które są potencjalnymi celami w poszukiwaniu tzw. biosygnatur. Jest to ślad chemiczny (substancje organiczne w postaci pierwiastka, w cząsteczce, itp.) lub fizycznej śladowych, które mogą być zakonserwowane w glebie, w gazie lub zgromadzone w atmosferze. Mogą też być wynikiem jakiegokolwiek procesu, dla którego jedynym rozsądnym wyjaśnieniem jest obecność w pewnym momencie historii formy życia.
Biosygnatury pozwalają naukowcom między innymi zidentyfikować procesy chemiczne stosowane przez prymitywne bakterie i zasugerować obecność lub brak życia na egzoplanetach . Jest oczywiste, że badanie biosygnatur opiera się głównie na naszej aktualnej wiedzy o organizmach żywych. To znaczy o życiu opartym na węglu, jakie znamy na Ziemi.
Znalezienie biosygnatur nie jest łatwym zadaniem. Naukowcy wykorzystują dane dotyczące tego, jak atmosfery egzoplanet oddziałują ze światłem swoich gwiazd macierzystych, aby dowiedzieć się czegoś na temat ich atmosfer. Jednak informacje (widma), które mogą gromadzić za pomocą dzisiejszych naziemnych i kosmicznych teleskopów, są zbyt ograniczone, aby dokonywać bezpośrednich pomiarów atmosfer czy wykrywać w nich biosygnatury.
Obecnie dostępne ludzkości technologie badań astronomicznych nie pozwalają jeszcze na prowadzenie takich poszukiwań.
„Prawdopodobnie będziemy musieli na to poczekać kolejne 10 lat” – powiedziała Kossakowski w oświadczeniu. „Chociaż kluczowe jest, abyśmy rozwijali nasze obiekty, biorąc pod uwagę, że większość najbliższych potencjalnie nadających się do zamieszkania światów jest wykrywana wyłącznie za pomocą metody RV [prędkości radialnej]”.
Badania uzupełniające
W wypowiedzi udzielonej serwisowi Space.com, dotyczącej odkrycia Kossakowski poinformowała o dwóch trwających obecnie badaniach uzupełniających.
Pierwsze to bardziej szczegółowa analiza wstępnych wyników trójwymiarowych globalnych modeli klimatycznych, które zostały przedstawione w artykule opublikowanym w Astronomy & Astrophysics, a drugie obejmuje nowe dane RV w nadziei na lepsze ogólne zrozumienie systemu Wolf 1069.
„Odkryliśmy, że Wolf 1069 b nie jest planetą tranzytową. Z tego powodu nie będziemy w stanie dalej scharakteryzować atmosfery za pomocą metody spektroskopii transmisyjnej (jak to jest obecnie przeprowadzane w przypadku planet tranzytujących za pomocą np. Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba). Opisanie atmosfer planet wykrytych tylko dla RV jest absolutnie kluczowe, ponieważ wiele z tych intrygujących światów, które są bliżej nas, jest również wykrywanych tylko dla RV. Nadejdzie to w następnej dekadzie (być może w dwóch lub trzech) wraz z nowszymi technologiami, więc bądźcie czujni. Być może nasze wnuki doświadczą, jak odnajdujemy życie na innej planecie” – wybiega wyobraźnią w przyszłość Diana Kossakowski.
CARMENES odkrył Wolfa
To niezwykłe odkrycie było możliwe dzięki instrumentowi CARMENES (Calar Alto High-Resolution Search for M Dwarfs with Exoearths with Near-infrared and Optical Échelle Spectographs).
CARMENES to instrument nowej generacji zbudowany dla 3,5-metrowego teleskopu w Obserwatorium Calar Alto w Hiszpanii przez konsorcjum instytucji niemieckich i hiszpańskich. Składa się z dwóch oddzielnych spektrografów obejmujących zakresy długości fal od 0,52 do 0,96 µm oraz od 0,96 do 1,71 µm o rozdzielczościach widmowych R = 80 000-100 000, z których każdy wykonuje pomiary prędkości radialnych z dużą dokładnością (∼1 ms -1).
Podstawowym celem naukowym CARMENES jest przeprowadzenie przeglądu około 300 gwiazd w celu wykrycia planet o małej masie w ich strefach nadających się do zamieszkania. Celem jest wykrycie podobnej do Ziemi planety w ekosferze gwiazd M5V. Pierwsze próby CARMENES podjął w listopadzie 2015 roku.
Instrument może obserwować obiekty astronomiczne za pomocą dwóch oddzielnych spektrografów zarówno w kanale widzialnym, jak i bliskiej podczerwieni. Instrument odkrył Wolfa 1069 b za pomocą metody wykrywania egzoplanet znanej właśnie jako prędkość radialna (RV) , która wykrywa niewielkie drgania w położeniu gwiazdy spowodowane grawitacją planety.
„Chcę podkreślić niesamowity wysiłek międzynarodowego zespołu, który został włożony w odkrycie tak fascynującej planety” – powiedziała Kossakowski Space.com. „W projekcie badawczym gromadzę najzdolniejsze umysły w tej dziedzinie, aby osiągnąć coś wspaniałego. Każdy wnosi własną wiedzę i bez nich , odkrycie nie byłoby możliwe. Astronomia to wspólny wysiłek — wielu z nas ma ten sam cel, jakim jest kontynuowanie polowania na bardziej ekscytujące planety”.
Czytaj także: Ludzki mikrobiom – czy da radę w kosmosie?
Zdjęcie główne: NASA/JPL-Caltech – NASA Image of the Day, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=17104843
