Astronomowie zidentyfikowali egzoplanetę, która może mieć odpowiednie warunki do życia. K2-18b to osobliwy świat, dwukrotnie większy od naszej planety, z atmosferą bogatą w wodór. Znajduje się 124 lata świetlne od nas i badacze sądzą, że może tam istnieć woda w stanie ciekłym.

Egzoplaneta K2-18b – wizja artystyczna

K2-18b została pierwszy raz dostrzeżona w 2015 roku. Badacze ustalili wtedy, że krąży ona w ekosferze – miejscu na orbicie wokół gwiazdy, gdzie mogą panować warunki sprzyjające powstaniu życia. Najistotniejszym elementem ekosfery jest możliwość występowania wody w stanie ciekłym, która jest kluczowym elementem w utrzymaniu warunków sprzyjających życiu. Przynajmniej życiu, jakie znamy.

 

Poszukiwania życia pozaziemskiego

K2-18b to tzw. super-Ziemia. W ubiegłym roku badacze z University College London odkryli w jej atmosferze parę wodną. Wykorzystali do tego archiwalne dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z lat 2016 i 2017. Zespół naukowców opracował algorytm służący do analizy światła gwiazdy przenikającego przez atmosferę K2-18b. Wyniki ujawniły molekularną sygnaturę pary wodnej, wskazując również na obecność wodoru i helu w atmosferze planety. Jednak wtedy uczeni nie potrafili powiedzieć, jakie warunki mogą panować na powierzchni planety.

Nowe badania naukowców z University of Cambridge poszerzają naszą wiedzę dotyczącą tej planety. Poszerzają także zakres planet, które astronomowie mogą uwzględniać w poszukiwaniu życia pozaziemskiego. Wyniki analiz przedstawiono na łamach pisma „The Astrophysical Journal Letters”.

Astronomowie z University of Cambridge przeprowadzili dogłębne badania egzoplanety. Wykorzystali dostępne dane dotyczące masy, promienia i atmosfery planety i ustalili, że na K2-18b mogą istnieć warunki pozwalające na istnienie wody w stanie ciekłym. Według nich świat ten może mieć odpowiednie warunki do powstania i utrzymania życia.

– Para wodna została wykryta w atmosferach wielu egzoplanet, ale nawet jeśli planeta znajduje się w ekosferze, niekoniecznie oznacza to, że na powierzchni istnieją warunki nadające się do podtrzymania życia – powiedział kierujący badaniami Nikku Madhusudhan z Uniwersytetu Cambridge. – Aby ustalić szanse na zdatność do podtrzymania życia, ważne jest zrozumienie warunków wewnętrznych i atmosferycznych na planecie, w szczególności, czy może istnieć na powierzchni woda w stanie ciekłym – dodał.

 

Egzoplaneta K2-18b

K2-18b jest 2,6 razy większa od Ziemi i ma masę około 8,6 razy większą. Krąży wokół chłodnego czerwonego karła o ponad połowę mniejszego od naszego Słońca. Czerwone karły wytwarzają znacznie mniej ciepła niż gwiazdy podobne do naszego Słońca. Jednak K2-18b krąży blisko swojej gwiazdy – okrąża ją w ciągu 33 dni. Rok na K2-18b trwa tyle, ile miesiąc na Ziemi.

Wcześniej sugerowano, biorąc pod uwagę duży rozmiar K2-18b, że świat ten jest raczej mniejszą wersją Neptuna niż większą wersją Ziemi. Obecnie uważa się, że takie mini-neptuny posiadają otoczkę wodoru otaczającą warstwę wody pod wysokim ciśnieniem, z wewnętrznym rdzeniem ze skały i żelaza. Jeśli powłoka wodorowa jest zbyt gęsta, temperatura i ciśnienie na powierzchni warstwy wody byłyby zbyt duże, aby podtrzymać życie.

Ale Madhusudhan wraz ze swoim zespołem wykazali, że pomimo wielkości K2-18b, otoczka wodorowa nie jest zbyt gęsta, co oznacza, że na powierzchni mogą istnieć warunki pozwalające na podtrzymanie życia. Uczeni wykorzystali istniejące dane na temat planety, w tym jej właściwości atmosferyczne oraz jej wielkość i masę, do ekstrapolacji i ograniczenia składu i struktury atmosfery. Odkrycia te zostały następnie wykorzystane do ustalenia struktury egzoplanety i właściwości termodynamicznych za pomocą modelowania numerycznego i metod statystycznych.

 

Odpowiednie warunki

Zgodnie z tymi symulacjami, atmosfera K2-18b jest bogata w wodór ze znaczną ilością pary wodnej (od 0,02 do 14,8 procent – atmosfera ziemska przy powierzchni zawiera od 0 do 4 procent pary wodnej). W atmosferze są także niewielki ilości metanu i amoniaku. Pochodzenie tych związków jest obecnie niejasne. Mogą one powstać zarówno w procesach biologicznych, jak i niebiologicznych. Naukowcy twierdzą, że na tym etapie badań nic nie można wykluczyć.

Informacje te zespół wykorzystał w symulacjach modelujących warunki na powierzchni planety, które mogłyby wyjaśnić właściwości atmosferyczne, a także masę i promień planety. Umożliwiło im to uzyskanie zakresu możliwych warunków, w tym zakresu otoczki wodoru oraz temperatur i ciśnień na powierzchni warstwy wodnej.

Taki zabieg pokazał, że maksymalna ilość wodoru, która mogłaby wyjaśnić zaobserwowane właściwości, wynosiła około 6 procent jej masy, choć w większości symulacji wynosiła znacznie mniej, osiągając wartości podobne do atmosfery ziemskiej. Wiele scenariuszy sugeruje, że K2-18b jest wodnym światem z warunkami przypominającymi te panujące na powierzchni ziemskich oceanów.

Badania te otwierają nowe możliwości. Wskazują, że w poszukiwanie życia pozaziemskiego należy włączyć egzoplanety znacznie większe od Ziemi, które wcześniej zostały wykluczone z tego grona. Planety takie jak K2-18b mogą potencjalnie mieć warunki sprzyjające życiu, a poszukiwania biosygnatur niekoniecznie powinny ograniczać się do mniejszych planet skalistych.

 

 

 

ŹródłoUniversity of Cambridge

 

0 0 vote
Article Rating