Vuonna 2015 tähtitieteilijät löysivät kiehtovan ekstrasolaarisen planeetan, joka sijaitsee tähtijärjestelmässä noin 39 valovuoden päässä Maasta. Huolimatta siitä, että kiertorata oli hyvin lähellä vanhempaa tähtiä, tämä “Venusmainen” planeetta - joka tunnetaan nimellä GJ 1138b - näytti olevan silti riittävän viileä, jotta siinä olisi ilmapiiri. Lyhyesti sanottuna keskustelu käytiin siitä, millainen ilmapiiri sillä voi olla, oliko se ”kuiva Venus” vai “märkä Venus”.
Ja nyt kansainvälisen tutkijaryhmän ponnistelujen ansiosta ilmapiirin olemassaolo on vahvistettu GJ 1138b: n ympärillä. Tämän planeetan luonteesta käydyn keskustelun ratkaisemisen lisäksi se merkitsee myös ensimmäistä kertaa ilmakehän havaitsemista pienipainoisen supermaapallon ympärillä. Tämän lisäksi GJ 1138b on nyt kauimpana maapallon kaltaisena planeetana, jolla tiedetään olevan ilmapiiri.
Tutkimusryhmään kuuluivat John Southworth (Keelen yliopistosta) ja Luigi Mancini (Rooman yliopistosta Tor Vergata), Max Planckin tähtitieteen instituutin (MPIA), Kansallisen astrofysiikan instituutin (INAF) jäsenet. Cambridge ja Tukholman yliopisto. Heidän tutkimuksensa, jonka otsikko oli ”1,6 maan massan eksoplaneetan GJ 1132b ilmakehän havaitseminen”, ilmestyi äskettäin The Astrophysical Journal.
Ryhmä tarkkaili GJ 1132b: tä eri aallonpituuksilla kuljettaessaan vanhemman tähden edessä Laondon observatorion 2,2 metrin ESO / MPG-kaukoputken GROND-kuvanlaitteella. Kun otetaan huomioon planeetan kiertorata (1,6 päivää), näitä kauttakulkuja tapahtuu melko usein, mikä tarjosi runsaasti mahdollisuuksia nähdä sen kulkevan tähtinsä edessä. Näin tehdessään he seurasivat tähtiä sen kirkkauden vähäisistä laskuista.
Kuten tohtori Southworth selitti Universumille sähköpostitse, nämä havainnot vahvistivat ilmapiirin olemassaolon:
”Mitä teimme, oli mitata himmennyksen määrä 7 eri aallonpituudella optisessa ja lähellä infrapunavalossa. Yhdellä näistä aallonpituuksista (IR) planeetta näytti olevan hiukan isompi. Tämä osoitti, että planeetan ympärillä on suuri ilmapiiri, jonka avulla suurin osa tähtivalosta pääsee läpi, mutta on läpinäkymätön yhdellä aallonpituudella. "
Ryhmän jäsenet Cambridgen yliopistosta ja MPIA: sta suorittivat sitten simulaatioita nähdäkseen, mikä tämän ilmapiirin koostumus voisi olla. Loppujen lopuksi he päättelivät, että sillä on todennäköisesti paksu ilma- vesipitoinen, jossa on runsaasti vettä ja / tai metaania - mikä oli ristiriidassa viimeaikaisten teorioiden kanssa, joiden mukaan planeetalla oli ohut ja taipuva ilmapiiri (ts. ”Kuiva Venus”).
Se oli myös ensimmäinen kerta, kun ilmapiiri on vahvistettu planeetan ympärillä, jonka koko ja massa eivät ole merkittävästi suurempia maan päälle. Aikaisemmin tähtitieteilijät ovat havainneet ilmakehän monien muiden eksoplaneettojen ympärillä. Mutta näissä tapauksissa planeetat olivat joko kaasujätteitä tai planeettoja, jotka olivat monta kertaa maan koko ja massa (alias. ”Super-Earths”). GJ 1132b on kuitenkin 1,6 kertaa niin massiivinen kuin Maa ja mittaa 1,4 maan säteitä.
Lisäksi nämä havainnot ovat merkittävä askel etsimässä elämää aurinkokunnan ulkopuolelle. Tällä hetkellä tähtitieteilijät pyrkivät määrittämään planeetan ilmakehän kemiallisen koostumuksen selvittääkseen, olisiko se mahdollista asua. Jos on olemassa kemiallisen epätasapainon oikea yhdistelmä, elävien organismien läsnäolo nähdään mahdollisena syynä.
Pystymällä selvittämään, että supermaapallon asteikon alapäässä olevalla planeetalla on ilmapiiri, olemme askeleen lähempänä kykyä määrittää eksoplaneetanien asettavuus. Ilmakehän kantavan planeetan havaitseminen M-tyypin (punainen kääpiö) tähden ympärillä on myös itsessään hyviä uutisia. Pientä massaa olevat punaiset kääpiötähdet ovat yleisin tähti galaksissa, ja viimeaikaiset löydökset ovat osoittaneet, että ne saattavat olla paras laukausmme asuttavien maailmojen löytämiseksi.
Sen lisäksi, että viime vuosina on havaittu useita maanpäällisiä planeettoja punaisten kääpiötähtien ympärillä - mukaan lukien seitsemän yhden tähden ympärillä (TRAPPIST-1) -, on myös tutkimusta, joka viittaa siihen, että nämä tähdet kykenevät isännöimään suurta määrää planeettoja. Samaan aikaan on ollut huolta siitä, ovatko punaiset kääpiöt liian muuttuvia ja epävakaita tukemaan asuttavia maailmoja.
Kuten Southworth selitti, ilmakehän havaitseminen sellaisen planeetan ympärille, joka kiertää tiiviisti punaista kääpiötä, voisi auttaa vahvistamaan punaisen kääpiön asumiskelpoisuutta:
”Yksi isoista ongelmista on ollut, että erittäin pienimassatähteillä on tyypillisesti vahvat magneettikentät ja heittävät siten paljon röntgen- ja ultraviolettivaloa. Nämä korkeaenergiset fotonit pyrkivät tuhoamaan ilmakehän molekyylejä ja saattavat myös haihtaa ne kokonaan. Se, että olemme havainneet ilmakehän GJ 1132b: n ympärillä, tarkoittaa, että tällainen planeetta kykenee todellakin ylläpitämään ilmakehän miljardeja vuosia, vaikka isäntähtiensä korkean energian fotonit pommittaisivat niitä.
Tulevaisuudessa GJ 1132b: n odotetaan olevan ensisijainen tavoite tutkittaessa Hubble-avaruus teleskoopilla, Chilen Paranal-observatorion erittäin suurella teleskoopilla (VLT) ja seuraavan sukupolven teleskoopeilla, kuten James Webbin avaruusteleskoopilla (suunniteltu) julkaistaan vuonna 2018). Jo havaintoja tehdään, ja tuloksia odotetaan innokkaasti.
Olen varma, etten ole ainoa, joka haluaisi kuulla, mitä tähtitieteilijät löytävät asettaessaan nähtävyytensä tähän lähellä olevaan tähtijärjestelmään ja sen Venuksen kaltaiseen maailmaan! Sillä välin, muista katsoa tämä video GJ 1132b: stä, MIT-uutisten kohdalla:
