Planeta koja se sve ozbiljnije izdvaja među kandidatima za život
Astronomi su prijavili jedan od najzanimljivijih tragova do sada u potrazi za planetama koje bi, makar teorijski, mogle da imaju uslove pogodne za život. Reč je o egzoplaneti LHS 1140b, stenovitom svetu udaljenom oko 49 svetlosnih godina od Zemlje, koji kruži oko male crvene patuljaste zvezde. Novi podaci ukazuju na mogućnost da ova planeta ima atmosferu, što je izuzetno važan uslov kada naučnici procenjuju da li je neki udaljeni svet potencijalno nastanjiv.
LHS 1140b spada u takozvane super-Zemlje, planete masivnije od naše, ali znatno manje od gasovitih divova poput Neptuna ili Jupitera. Procene govore da je oko pet puta masivnija od Zemlje. Na osnovu mase i prečnika, istraživači zaključuju da je najverovatnije pretežno stenovita, sa unutrašnjom građom koja bi mogla da podseća na Zemljinu: metalno jezgro, stenoviti omotač i dodatni lakši sloj koji može uključivati vodu i gasove.
Ono što LHS 1140b čini posebno važnom jeste njen položaj u takozvanoj nastanjivoj zoni matične zvezde. To je oblast oko zvezde u kojoj temperatura na površini planete, pod odgovarajućim atmosferskim uslovima, može omogućiti postojanje tečne vode. Voda sama po sebi nije dokaz života, ali je u svim poznatim oblicima života na Zemlji ključni sastojak, pa astronomi upravo takve svetove smatraju najboljim metama za dalja istraživanja.
Zašto je otkrivanje atmosfere toliko teško
Od devedesetih godina prošlog veka, kada su potvrđene prve planete izvan Sunčevog sistema, astronomi su otkrili više od 6.200 egzoplaneta. Ipak, većina saznanja o njima odnosi se na osnovne karakteristike: masu, veličinu, udaljenost od zvezde i orbitalni period. Saznati od čega se sastoji atmosfera neke daleke planete mnogo je teže, posebno ako je planeta stenovita i relativno mala.
Najčešći metod podrazumeva posmatranje trenutka kada planeta prolazi ispred svoje zvezde gledano sa Zemlje. Tokom tog tranzita, deo zvezdane svetlosti prolazi kroz tanki omotač gasova oko planete. Molekuli i atomi u atmosferi ostavljaju specifičan trag u svetlosti, nešto poput kosmičkog otiska prsta. Na taj način naučnici mogu da naslute prisustvo određenih gasova.
Kod velikih gasovitih planeta takva merenja su znatno lakša jer imaju ogromne i debele atmosfere. Kod stenovitih planeta u nastanjivoj zoni signal je mnogo slabiji. Zato bi potvrda atmosfere na LHS 1140b bila prekretnica: predstavljala bi jedan od najjačih dokaza da stenovita planeta u povoljnoj zoni oko druge zvezde može zadržati gasoviti omotač.
Trag helijuma i pitanje šta se krije u atmosferi
Tim istraživača koji je analizirao LHS 1140b usmerio se na potragu za helijumom. Prema jednom od modela nastanka planeta, mnogi mladi svetovi u početku imaju atmosfere bogate vodonikom i helijumom, najrasprostranjenijim elementima u svemiru. Kako se planeta razvija i trpi zračenje svoje zvezde, laki vodonik može lakše da pobegne u svemir, dok se deo helijuma zadržava duže.
Posmatranjima teleskopom Magellan Clay u opservatoriji Las Campanas u Čileu, istraživači su zabeležili signal koji odgovara helijumu koji napušta atmosferu LHS 1140b. To ne znači da je planeta nastanjena, niti da njena atmosfera liči na Zemljinu. Helijum, sam po sebi, nije gas koji bi podržavao život kakav poznajemo. Međutim, njegovo prisustvo može biti znak da planeta ima složeniji gasoviti omotač i da možda sadrži i druge sastojke.
Za astrobiologe bi posebno važno bilo eventualno otkrivanje vodene pare, ugljen-dioksida, metana ili kiseonika, iako nijedan od tih gasova pojedinačno ne predstavlja siguran dokaz života. Njihova kombinacija, odnos i stabilnost tokom vremena mogli bi da pruže više informacija o hemijskim procesima na planeti. Upravo zato LHS 1140b sada postaje jedna od prioritetnih meta za moćne instrumente, uključujući svemirske teleskope James Webb i Hubble.
Crveni patuljci: dobre mete, ali nezgodne zvezde
Matična zvezda planete LHS 1140b je crveni patuljak. Takve zvezde su najbrojnije u našoj galaksiji i često su predmet potrage za nastanjivim planetama. Pošto su manje i hladnije od Sunca, njihove nastanjive zone nalaze se bliže zvezdi, pa planete češće prolaze ispred zvezdanog diska iz naše perspektive. To astronomima olakšava posmatranje atmosfere.
Ipak, crveni patuljci imaju i problematičnu stranu. Mnogi od njih emituju snažne izlive ultraljubičastog i rendgenskog zračenja, naročito u ranijim fazama života. Takva aktivnost može zagrejati i razrediti atmosferu obližnjih planeta, a zatim je postepeno oduvati u svemir. Zbog toga je jedno od velikih pitanja moderne astronomije da li stenovite planete oko crvenih patuljaka uopšte mogu dugoročno da sačuvaju atmosferu.
Ako se ispostavi da LHS 1140b zaista ima značajan gasoviti omotač, to bi bio ohrabrujući odgovor. Pokazalo bi da bar neke super-Zemlje u nastanjivoj zoni crvenih patuljaka mogu preživeti burnu mladost svojih zvezda. Takvo otkriće bi povećalo šanse da slični svetovi postoje i u drugim obližnjim zvezdanim sistemima.
Zašto naučnici ipak pozivaju na oprez
Iako su rezultati uzbudljivi, naučnici naglašavaju da priča još nije završena. Helijum je uočen tokom jednog posmatranja, ali nije potvrđen u kasnijem praćenju. To ne mora nužno da znači da je prvi signal bio pogrešan. Moguće je da je stopa bežanja helijuma iz atmosfere promenljiva, pa je tokom narednog posmatranja bila preslaba da bi je instrumenti zabeležili.
Ipak, u nauci je ponovljivost ključna. Da bi otkriće bilo čvrsto prihvaćeno, potrebno je da drugi instrumenti i nezavisni timovi potvrde isti signal ili da pruže jasnije objašnjenje zašto se on pojavljuje samo povremeno. Zato se očekuje nova serija posmatranja iz Čilea, ali i uključivanje svemirskih teleskopa koji mogu analizirati svetlost sa većom preciznošću.
Stručnjaci koji nisu učestvovali u istraživanju ocenjuju da je rezultat potencijalno veoma značajan, ali upozoravaju da još nema definitivnog dokaza o stabilnoj i gustoj atmosferi. Takav oprez je važan jer su ranija istraživanja egzoplaneta više puta pokazala koliko je teško razlikovati pravi planetarni signal od aktivnosti zvezde, šuma instrumenata ili ograničenja modela.
Šta bi mogla da pokažu naredna posmatranja
Naredni korak biće detaljnija analiza atmosfere, ukoliko se njeno postojanje potvrdi. Naučnici će tražiti tragove drugih gasova i pokušati da utvrde da li je planeta više nalik velikom stenovitom svetu sa okeanima, suvoj super-Zemlji ili nekoj sasvim drugačijoj vrsti planete. Važno pitanje biće i da li se na površini može održati tečna voda.
Za sada se ne može govoriti o pronalasku života, niti o planeti sličnoj Zemlji u punom smislu. LHS 1140b je masivnija, kruži oko drugačije zvezde i verovatno ima uslove koji bi se značajno razlikovali od onih na našoj planeti. Ipak, u poređenju sa mnogim drugim poznatim egzoplanetama, ona ispunjava nekoliko važnih kriterijuma koji je izdvajaju.
- Nalazi se relativno blizu Zemlje u astronomskim razmerama, što olakšava detaljnija posmatranja.
- Verovatno je stenovita, za razliku od gasovitih planeta koje nisu pogodne za život na površini.
- Kruži u nastanjivoj zoni, gde bi tečna voda mogla biti moguća.
- Postoje indicije da ima atmosferu, što je ključno za stabilnu klimu.
- Njena zvezda je pogodna za posmatranja jer je manja i slabija od Sunca.
Zaključak
LHS 1140b je daleko od potvrđenog vanzemaljskog doma, ali je postala jedan od najvažnijih kandidata u savremenoj potrazi za životom izvan Sunčevog sistema. Mogući trag helijuma u njenoj atmosferi otvara niz novih pitanja: da li atmosfera zaista postoji, koliko je gusta, koji gasovi je čine i da li na planeti postoji voda.
Odgovori neće doći preko noći. Biće potrebna ponovljena posmatranja, pažljiva analiza i poređenje rezultata više teleskopa. Ali upravo u tome leži značaj ovog otkrića. Ako se potvrdi da stenovita planeta u nastanjivoj zoni crvenog patuljka može očuvati atmosferu, potraga za životom u svemiru dobiće mnogo čvršći pravac. LHS 1140b bi tada mogla da bude ne samo zanimljiv izuzetak, već prvi predstavnik nove grupe svetova koje ćemo u narednim godinama proučavati sa sve većom pažnjom.
