Historyczne odkrycie: po raz pierwszy potwierdzono atmosferę na skalistej planecie w ekosferze innej gwiazdy

Po raz pierwszy w historii astronomowie potwierdzili, że skalista, podobna do Ziemi planeta w ekosferze (strefie zamieszkiwalnej) innej gwiazdy posiada atmosferę. Egzoplaneta LHS 1140b (znana również jako LHS 1140 b) to „super-Ziemia” oddalona zaledwie o 48 lat świetlnych w gwiazdozbiorze Wieloryba. Najnowsze obserwacje ujawniły, że jej atmosfera jest bogata w hel – to monumentalny przełom w poszukiwaniu życia poza Układem Słonecznym .

Co potwierdzili astronomowie

Międzynarodowy zespół kierowany przez planetologa Collina Cherubima (Uniwersytet Harvarda / Uniwersytet w Chicago) wykrył hel uciekający z LHS 1140b za pomocą Teleskopu Magellana Clay w Chile . Wyniki badań, opublikowane w czasopiśmie Science, pokazują, że planeta aktywnie uzupełnia swój hel, co oznacza, że utrzymuje stabilną atmosferę, zamiast być jałową, pozbawioną powietrza skałą .

„To pierwsze faktyczne potwierdzenie obserwacyjne atmosfery na skalistej planecie w ekosferze poza naszym Układem Słonecznym” – powiedział Cherubim .

Kluczowe cechy planety

• Typ: Super-Ziemia (skalista, podobna do Ziemi)
• Odległość: Około 48 lat świetlnych od Ziemi
• Rozmiar: Około 1,7 raza średnica Ziemi i 5,6 razy masa Ziemi
• Gwiazda: Okrąża czerwonego karła (LHS 1140), który ma około 5 miliardów lat i stanowi zaledwie 15% masy Słońca
• Orbita: Przechodzi przed swoją gwiazdą raz na 24,7 dnia
• Położenie: Znajduje się w ekosferze – czyli w regionie, w którym temperatury pozwalają na istnienie ciekłej wody na powierzchni

Dlaczego to odkrycie jest przełomowe

Pierwsze takie odkrycie: Do tej pory astronomowie wykrywali atmosfery tylko na dużych gazowych olbrzymach lub planetach poza ekosferą. LHS 1140b to pierwsza skalista planeta w ekosferze z potwierdzoną atmosferą .

Trzy niezbędne składniki: Aby życie, jakie znamy, mogło zaistnieć, planeta musi być skalista, mieć odpowiednią temperaturę do utrzymania ciekłej wody i posiadać atmosferę. LHS 1140b jest obecnie jedyną znaną egzoplanetą, która spełnia wszystkie trzy warunki . Jak ujął to Cherubim: „Na tym etapie nie mamy dowodów na istnienie życia na tej planecie. Uważamy jednak, że obecne są wszystkie kluczowe i fundamentalne składniki” .

Główny cel w poszukiwaniu życia: To połączenie czyni LHS 1140b najlepszym znanym celem w astrobiologii. Przyszłe obserwacje za pomocą Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pozwolą na poszukiwanie w jej atmosferze gazów biogenicznych – takich jak tlen, metan czy para wodna .

Konsekwencje dla innych światów: Odkrycie, że pobliski skalisty świat w ekosferze jest w stanie utrzymać swoją atmosferę, „wzmacnia przekonanie, że istnieje populacja światów podobnych do naszego, które mają właściwości niezbędne do podtrzymania życia” .

Droga do odkrycia

LHS 1140b została po raz pierwszy odkryta w 2017 roku metodą tranzytu w ramach projektu MEarth, który monitoruje pobliskie czerwone karły w poszukiwaniu okresowych spadków jasności spowodowanych przez orbitujące planety . Wczesne obserwacje sugerowały, że planeta mogła zachować swoją atmosferę , ale wykrycie helu w 2026 roku dostarczyło pierwszego bezpośredniego potwierdzenia obserwacyjnego .

Wcześniejsze prace z użyciem JWST w 2024 roku wykluczyły już dla LHS 1140b atmosferę bogatą w wodór, wskazując zamiast tego na gęstszą atmosferę, prawdopodobnie złożoną z azotu, pary wodnej i dwutlenku węgla . Nowe wykrycie helu potwierdza obecność atmosfery i pokazuje, że jest ona stabilna w czasie .

Co dalej

Potwierdzenie istnienia atmosfery na LHS 1140b otwiera nowy rozdział w nauce o egzoplanetach. Dzięki Kosmicznemu Teleskopowi Jamesa Webba astronomowie będą mogli teraz próbować zidentyfikować konkretne gazy obecne w atmosferze – potencjalnie wykrywając sygnatury chemiczne związane z aktywnością biologiczną . LHS 1140b wykazuje również unikalne cechy: niektórzy naukowcy sugerują, że może to być „planeta-oko” – świat z jednym, stale obecnym oceanem po jednej stronie i lodem po drugiej .

Niezależnie od tego, czy LHS 1140b gości życie, jej potwierdzona atmosfera dowodzi, że skaliste planety w ekosferze są w stanie utrzymać warunki niezbędne do życia – to odkrycie, które zmienia nasze rozumienie tego, jak powszechne mogą być we Wszechświecie światy podobne do Ziemi.