Zespół astronomów wykorzystał należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego teleskop VLT w Chile, aby ustalić nowe informacje na temat planet wokół pobliskiej gwiazdy L 98-59. Planety te przypominają te w wewnętrznej części Układu Słonecznego. Wśród ustaleń jest m.in. masa planety o połowie masy Wenus – to najmniej masywna egzoplaneta zmierzona do tej pory przy pomocy techniki prędkości radialnych – oceaniczny świat być może znajdujący się w ekosferze.

Artystyczna wizja układu planetarnego L 98-59

„Planeta w strefie nadającej się do zamieszkania (ekosferze) może mieć atmosferę zdolną chronić i wspierać życie” mówi María Rosa Zapatero Osorio, astronomka z Centre for Astrobiology w Madrycie (Hiszpania), jedna z autorek badań opublikowanych dzisiaj w Astronomy & Astrophysics.

Wyniki są ważnym krokiem w zadaniu poszukiwania życia na planet o rozmiarach Ziemi poza Układem Słonecznym. Detekcja biosygnatur na egzoplanecie zależy od możliwości zbadania jej atmosfery, ale obecne teleskopy nie są wystarczająco duże, aby uzyskać rozdzielczość potrzebną do przeprowadzenia tego dla małych, skalistych planet. Nowo zbadany system planetarny, o nazwie L 98-59 od swojej gwiazdy, jest atrakcyjnym celem dla przyszłych obserwacji atmosfer egzoplanet. Jego planety krążą wokół gwiazdy oddalonej o zaledwie 35 lat świetlnych od nas. Teraz udało się odkryć, że znajdują się w nim planety skaliste, takie jak Ziemia lub Wenus, położone wystarczająco blisko swojej gwiazdy, aby było na nich ciepło.

Dzięki wkładowi należącego do ESO teleskopu VLT zespół był w stanie wywnioskować, że trzy z planet mogą zawierać wodę w swoich wnętrzach i atmosferach. Dwie planety najbliżej gwiazdy w systemie L 98-59 są prawdopodobnie suche, ale mogą mieć niewielkie ilości wody, podczas gdy do 30% masy trzeciej z planet może stanowić woda – byłby to zatem świat oceaniczny.

Dodatkowo naukowcy znaleźli w tym układzie planetarnym „ukryte” egzoplanety, które nie były dostrzeżone do tej pory. Udało się odkryć czwartą planetę i podejrzewana jest obecność piątej w strefie, w której odległość od gwiazdy pozwala na występowanie wody w stanie ciekłym na powierzchni planety. Mamy wskazówki dotyczące istnienia planety typu ziemskiego w ekosferze tego systemu” wyjaśnia Olivier Demangeon, badacz z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, University of Porto w Portugalii, pierwszy autor nowych badań.

Porównanie układu egzoplanet L 98-59 z wewnętrznym Układem Słonecznym

Badania są technicznym przełomem, ponieważ astronomowie byli w stanie przy pomocy metody prędkości radialnych ustalić, że najbardziej wewnętrzna planeta w systemie ma masę zaledwie połowy masy Ziemi. Czyni to ją najmniej masywną planetą pozasłoneczną spośród zmierzonych tą techniką. Masę oblicza się tutaj na podstawie ruchów gwiazdy spowodowanych niewielkim grawitacyjnym oddziaływaniem od okrążających ją planet.

Do zbadania L 98-59 zespół użył instrumentu Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) na teleskopie VLT. “Bez precyzji i stabilności, jakie ma ESPRESSO, tego rodzaju pomiary nie byłyby możliwe” mówi Zapatero Osorio. „Jest to krok w stronę naszych zdolności do mierzenia mas najmniejszych planet poza Układem Słonecznym.”

Astronomowie po raz pierwszy dostrzeli trzy z planet L 98-59 w 2019 roku, wykorzystując należącego do NASA satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Obserwacje TESS opierają się na technice zwanej metodą tranzytów – niewielkie osłabienie światła docierającego od gwiazdy spowodowane przejściem przed nią planety jest wykorzystywane do ustalenia własności planety – aby odkryć planety i zmierzyć ich rozmiary. Jednak dopiero dodanie do tego pomiarów prędkości radialnych uzyskanych przy pomocy ESPRESSO i jego poprzednika High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) na 3,6-metrowym teleskopie ESO w obserwatorium La Silla, pozwoliło Demangeonowi i jego zespołowi na odnalezienie dodatkowych planet i zmierzenie mas oraz promieni pierwszych trzech. „Jeśli chcemy wiedzieć z czego zbudowana jest planeta, musimy przynajmniej znać jej masę i promień” wyjaśnia Demangeon.

Zespół ma nadzieję na kontynuowanie badań systemu przy pomocy nadchodzącego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), należącego do NASA/ESA/CSA. Co więcej, Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), budowany przez ESO na chilijskiej pustyni Atakama, który ma zacząć obserwacje w 2027 roku, również będzie idealnym instrumentem do badania tych planet. „Instrument HIRES na VLT może być na tyle potężny, aby badać atmosfery niektórych z planet w systemie L 98-59, uzupełniając JWST z powierzchni Ziemi,” wskazuje Zapatero Osorio.

„Ten układ wskazuje to, co nie długo nadejdzie,” dodaje Demangeon. „My jako społeczeństwo poszukujemy planet typu ziemskiego od narodzin astronomii, a teraz w końcu jesteśmy coraz bliżej detekcji tego rodzaju planety w ekosferze jej gwiazdy, dla której będziemy mogli zbadać atmosferę.”

 

 

 

Źródło: ESO
5 1 vote
Article Rating