Kun Hubble havaitsi ensimmäisen kerran ekstrasolaarisen planeetan ilmakehän olosuhteet vuonna 2000, se avasi koko tutkimuksen kentän. Nyt Hubble on suorittanut ensimmäisen alustavan tutkimuksen maapallon kokoisten, suhteellisen lähellä olevien maailmojen ilmakehistä ja löytänyt ”merkkejä, jotka lisäävät kahden ulkoplaneetan asumismahdollisuuksia”, tutkijat sanovat.
Planeetat, TRAPPIST-1b ja TRAPPIST-1c, löydettiin aiemmin tänä vuonna ja ovat noin 40 valovuoden päässä. Heidän löytönsä aikana ei ollut tiedossa, olivatko maailmat kaasuplaneettoja tai kallioisia maailmoja, mutta Hubblen viimeisimpien havaintojen mukaan molemmilla planeetoilla on kompakti ilmapiiri, samanlainen kuin kallioisilla planeetoilla, kuten Maa, Venus ja Mars, paksujen sijasta. , turvonnut ilmapiiri, samanlainen kuin kaasuplaneetoilla kuten Jupiter.
”Nyt voimme sanoa, että nämä planeetat ovat kivisiä. Nyt kysymys on, millainen ilmapiiri heillä on? " sanoi Julien de Wit Massachusettsin teknillisestä instituutista, joka johti tutkijaryhmää tarkkailemaan planeettoja lähellä infrapunavaloa Hubblen laajakenttäkameran 3 avulla. "Uskottavia skenaarioita ovat esimerkiksi Venus, kuten korkeilla, paksuilla pilvilla ja ilmakehällä. hallitsevat hiilidioksidi, tai maapallon mukainen ilmapiiri, jossa hallitsevat typpi ja happi, tai jopa jotain Marsin kaltaista, jonka ilmapiiri on ehtynyt. Seuraava askel on yrittää purkaa kaikki nämä maapallon planeettojen mahdolliset skenaariot. "
Eksoplaneetat löysi alun perin TRAPPIST-kaukoputki ESOn La Silla-observatoriossa Chilessä, joka etsii Kepler-teleskoopin tavoin planeettatransitioita (TRAPPIST tarkoittaa Transit Planets ja Planetesimals Small Telescope) tarkkailemalla tähtien valoa edessä kulkevista planeetoista. siitä maan näkökulmasta.
Tähti, TRAPPIST-1, on ultrakevy kääpiötähti ja on hyvin pieni ja himmeä. TRAPPIST-1b valmistaa kiertoradan tähden ympäri vain 1,5 päivässä ja TRAPPIST-1c 2,4 päivässä, ja planeetat ovat 20–100 kertaa lähempänä tähtiä kuin maa on aurinkoa. Molemmat ovat vuorovesilukittuja, jolloin näiden maailmojen toinen puoli voi olla helvetti ja asuttamaton, mutta olosuhteet saattavat sallia rajoitetun asumisalueen toisella puolella. Tähden heikkouden takia tutkijat ajattelevat, että TRAPPIST-1c voi olla tähtien asuttamisvyöhykkeellä, missä kohtalaiset lämpötilat saattavat sallia nestemäisen veden uima-altaan.
"Kivinen pinta on upea lähtökohta asuttavalle planeetalle, mutta kaikilla elämillä TRAPPIST-1-planeetoilla on todennäköisesti paljon vaikeampi aika kuin elämässä maapallolla", kertoi Lontoon University Collegen astrofysiikasta Joanna Barstow, joka ei ollut mukana tutkimuksessa. "Tietysti ideaamme asumiskelpoisuudesta ovat hyvin kapeat, koska meillä on toistaiseksi vain yksi planeetta, jota voidaan tarkastella, ja elämä saattaa hyvinkin yllättää meitä kukoistamalla mielestämme epätodennäköisissä olosuhteissa."
Tutkijat käyttivät spektroskopiaa valon dekoodaamiseen ja paljastamiseen johtolankoja planeettojen ilmakehän kemialliseen rakenteeseen. Vaikka ilmakehän pitoisuutta ei tunneta ja sen on tarkoitus tehdä lisää havaintoja, vedyn ja heliumin matala pitoisuus on tutkijoiden innoissaan vaikutuksista.
Joukkue tajusi, että harvinainen kaksinkertainen kauttakulku oli tarkoitus tapahtua, kun kaksi planeettaa kulki melkein samanaikaisesti tähtensä edessä, mutta he tiesivät vain kaksi viikkoa etukäteen. He ottivat mahdollisuuden hyödyntääkseen Hubblen kykyä tehdä huomautuksia lyhyellä varoitusajalla, he kirjoittivat ehdotuksen päivässä.
"Ajattelimme, että voisimmeko nähdä, antaisiko Hubblen ihmiset meille aikaa tehdä tämän havainnon, joten kirjoitimme ehdotuksen alle 24 tunnissa, lähetimme sen, ja se tarkistettiin välittömästi", de Wit sanoi. "Nyt meillä on ensimmäistä kertaa spektroskooppiset havainnot kaksinkertaisesta kauttakulusta, joka antaa meille mahdollisuuden saada käsitys molempien planeettojen ilmapiiristä samanaikaisesti."
Hubblea käyttämällä joukkue tallensi TRAPPIST-1b: n ja c: n yhdistetyn lähetysspektrin, mikä merkitsee sitä, että kun ensimmäinen planeetta sitten toinen ylitti tähden edessä, he pystyivät mittaamaan aallonpituuden muutokset kuhunkin kastettujen tähtivalojen määränä. kauttakulku.
"Tiedot osoittautuivat koskemattomiksi, aivan täydellisiksi, ja havainnot olivat parasta mitä voimme odottaa", de Wit sanoo. "Voima oli varmasti kanssamme."
"Nämä ensimmäiset Hubble-havainnot ovat lupaava ensimmäinen askel oppiessa lisää näistä lähellä olevista maailmoista, voivatko ne olla kalliita kuin maapallo ja pystyisivätkö ne ylläpitämään elämää", kertoo NASA: n Washingtonissa toimivan NASA: n tiedeoperaation johtajan apulaishallintojohtaja Geoff Yoder. "Tämä on jännittävä aika NASA: n ja eksoplaneetan tutkimukselle."
Lähteet: MIT, NASA
