Trzy planety typu ziemskiego odkryte przy pobliskiej ultra-chłodnej gwieździe

Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 widzianego z powierzchni jednej z jego planet
Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 widzianego z powierzchni jednej z jego planet

Astronomowie korzystający z teleskopu TRAPPIST w Obserwatorium La Silla w Chile odkryli trzy planety krążące wokół ultra-chłodnego karła zaledwie 40 lat świetlnych od Ziemi. Odkryte planety charakteryzują się rozmiarami i temperaturami podobnymi do Wenus i Ziemi i aktualnie są najlepszymi celami dla poszukiwaczy życia poza Układem Słonecznym. To pierwsze planety kiedykolwiek odkryte w pobliżu tak małej i ciemnej gwiazdy. Nowe wyniki zostały opublikowane dzisiaj (02.05.2016) w periodyku Nature.

Zespół astronomów kierowany przez Michaela Gillona z Institut d’Astrophysique et Geophysique w University of Liege w Belgii, wykorzystał belgijski teleskop TRAPPIST do przeprowadzenia obserwacji gwiazdy 2MASS J23062928-0502285 teraz znanej także jako TRAPPIST-1. Naukowcy odkryli, że owa ciemna i chłodna gwiazda przygasa w regularnych odstępach czasu, co wskazywało na to, że kilka obiektów przechodziło między gwiazdą a Ziemią. Szczegółowa analiza wskazuje, że wokół gwiazdy krążą trzy planety o rozmiarach Ziemi.

Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 widzianego znad powierzchni jednej z jego planet
Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 widzianego znad powierzchni jednej z jego planet

TRAPPIST-1 to ultra-chłodny karzeł – dużo chłodniejszy i bardziej czerwony niż Słońce i niewiele większy od Jowisza. Tego typu gwiazdy są bardzo powszechne w Drodze Mlecznej i bardzo długowieczne, jednak dopiero teraz udało się odkryć pierwsze planety krążące wokół gwiazdy tego typu. Choć gwiazda znajduje się tak blisko Ziemi – jest ona zbyt ciemna i zbyt czerwona, aby można było ją dostrzec gołym okiem czy nawet za pomocą dużego teleskopu amatorskiego obserwującego w zakresie widzialnym. Gwiazda znajduje się w Gwiazdozbiorze Wodnika.

Emmanuel Jehin, współautor nowego badania jest bardzo podekscytowany: „Nasze wyniki naprawdę zmieniają naszą optykę co do populacji planet i sposobów poszukiwania życia we Wszechświecie. Jak dotąd, istnienie takich „czerwonych światów” krążących wokół ultra-chłodnych karłów, było czysto teoretyczne, jednak teraz mamy nie tylko jedną samotną planetę w pobliżu słabej, czerwonej gwiazdy, ale cały układ planetarny składający się z trzech planet!”

Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 i jego trzech planet
Wizja artystyczna ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1 i jego trzech planet

Michael Gillon, główny autor artykułu opisującego odkrycie, tłumaczy wagę nowego odkrycia: „Dlaczego staramy się wykryć planety podobne do Ziemi, krążące wokół najmniejszych i najchłodniejszych gwiazd w otoczeniu Słońca? Powód jest prosty: układy planetarne wokół tych małych gwiazd to -uwzględniając znane dla nas technologie –  jedyne miejsca, w których możemy odkryć życie na planecie o rozmiarach Ziemi. Dlatego jeżeli chcemy odkryć życie we Wszechświecie, to właśnie tu powinniśmy zacząć nasze poszukiwania.”

Astronomowie będą poszukiwać oznak życia badając wpływ atmosfery tranzytującej planet na światło docierające od gwiazdy do Ziemi. W przypadku planet o rozmiarach Ziemi, taki wpływ zazwyczaj tonie w blasku gwiazdy macierzystej. Tylko w przypadku słabych, czerwonych, ultra-chłodnych karłów – takich jak TRAPPIST-1, ten efekt może być dostrzeżony.

Dalsze obserwacje prowadzone za pomocą większych teleskopów, takich jak 8-metrowej średnicy Bardzo Duży Teleskop (VLT) wyposażony w instrument HAWK-I,  pozwoliły określić, że planety krążące wokół TRAPPIST-1 mają rozmiary bardzo podobne do Ziemi. Dwie planety mają okresy orbitalne o długości 1.5 i 2.4 dnia, a trzecia z nich ma słabiej określony okres orbitalny zawierający się w granicach 4.5-73 dni.

Ultra-chłodny karzeł TRAPPIST-1 w Gwiazdozbiorze Wodnika
Ultra-chłodny karzeł TRAPPIST-1 w Gwiazdozbiorze Wodnika

„Przy tak krótkim okresie orbitalnym, planety znajdują się 20-100 razy bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia. Budowa tego układu planetarnego dużo bardziej przypomina układ księżyców krążących wokół Jowisza niż Układ Sloneczny,” tłumaczy Michael Gillon.

Choć krążą one bardzo blisko swojej gwiazdy macierzystej, wewnętrzne dwie planety otrzymują odpowiednio zaledwie cztery i dwa razy więcej promieniowania niż Ziemia od Słońca. Dzieje się tak bowiem TRAPPIST-1 jest dużo słabszą gwiazdą od Słońca. To z kolei oznacza, że obie planety znajdują się bliżej swojej gwiazdy niż jej ekostrefa, jednak możliwe, że na powierzchni tych planet istnieją obszary, na których warunki pozwalają na istnienie życia. Trzecia, zewnętrzna planeta nie ma jeszcze dokładnie określonej orbity, ale najprawdopodobniej otrzymuje dużo mniej promieniowania niż nasza Ziemia, choć wciąż może znajdować się w ekostrefie.

This picture shows the Sun and the ultracool dwarf star TRAPPIST-1 to scale. The faint star has only 11% of the diameter of the sun and is much redder in colour.
Porównanie rozmiarów Słońca i ultra-chłodnego karła TRAPPIST-1

„Dzięki kilku olbrzymim teleskopom, które aktualnie znajdują się w fazie budowy – takim jak E-ELT czy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba, który zostanie wyniesiony w przestrzeń kosmiczną w 2018 roku,  wkrótce będziemy w stanie badać skład chemiczny atmosfery tych planet, zbadać je pod kątem występowania wody, a następnie śladów aktywności biologicznej. To ogromny krok w poszukiwaniach życia we Wszechświecie,” podsumowuje Julien de Wit, współautor z Massachusetts Institute of Technology (MIT) w USA.

Opisywane powyżej odkrycie otwiera całkowicie nowy kierunek w poszukiwaniu planet pozasłonecznych. Około 15% gwiazd w pobliżu Słońca to właśnie ultra-chłodne karły, a warto podkreślić, że dzięki nim poszukiwanie egzoplanet przeszło na poziom poszukiwania potencjalnie przyjaznych dla życia kuzynek Ziemi. Przegląd TRAPPIST jest tylko prototypem dużo bardziej ambitnego projektu o nazwie SPECULOOS, który zostanie wdrożony w Obserwatorium Paranal.

Film przedstawiający odkrycie dostępny w języku polskim tutaj: Trzy planety typu ziemskiego przy ultra-chłodnym karle 40 lat świetlnych od Słońca

Źródło: ESO

Komentarze

comments