Vědci nacházejí vodní páru v atmosféře super-Země

Umělcova koncepce super-země K2-18b, vzdáleného světa, o kterém je známo, že v atmosféře má jak vodní páru, tak relativně mírné teploty. Může to - podporuje - život? Obrázek přes ESA / Hubble / M. Kornmesser / UCL News.

UPDATE: Vzhledem k tomu, že tento příběh byl publikován ve středu, došlo v něm k ohnivému sporu. V neděli máme následnou kontrolu. Přečtěte si tento první ...

Vědci dnes oznámili další vzrušující objev (11. září 2019) týkající se potenciálně obyvatelných exoplanet. Poprvé detekovali vodní páry v atmosféře vzdálené super-Země - zvané K2-18b - obíhající kolem své hvězdy v obývatelné zóně. Slovo „obyvatelné“ v tomto kontextu neznamená, že by tam lidé mohli žít. Hvězdná obytná zóna je zóna, ve které by mohla existovat kapalná voda, a voda je nezbytná pro život, jak ji známe. Tento konkrétní exoplanet má také relativně mírné teploty podle pozemských standardů. S potvrzenými vodními parami a obyvatelnými teplotami se K2-18b stal velmi zajímavým cílem při hledání života.

Odborný posudek byl publikován v novinách (11. září 2019) v Nature Astronomy vědci z University College London (UCL). Další dokument (návrh verze) byl také zveřejněn v ArXiv 10. září 2019.

Nová práce vychází z pozorování provedených pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu. Označuje první celkově úspěšnou atmosférickou analýzu exoplanetu v obyvatelné zóně své hvězdy. Tyto studie se ukázaly jako obtížné kvůli vzdálenosti těchto světů a jejich menším rozměrům ve srovnání s plynovými obry, jako je Jupiter.

Voda byla objevena v atmosféře „super-Země“ exoplanetu obíhajícího svou hvězdu v obytné zóně. I když atmosféra exoplanety není podle lidských standardů „obyvatelná“, je to pozoruhodný objev: https://t.co/CzkgUzdnPp pic.twitter.com/wqkABFnJ00

- Ian O'Neill (@astroengine) 11. září 2019

Podle Angelosa Tsiarase v Centru pro údaje o exochemii vesmíru (CSED) a prvního autora nového příspěvku:

Nalezení vody v potenciálně obývatelném světě jiném, než je Země, je neuvěřitelně vzrušující. K2-18b není „Země 2.0“, protože je výrazně těžší a má jiné složení atmosféry. Přináší nám to však blíže k zodpovězení základní otázky: Je Země jedinečná?

Analýza atmosféry K2-18b byla založena na datech z Hubbleova kosmického dalekohledu. V této analýze vědci také našli atmosférický vodík a helium. Domnívají se, že by mohl být přítomen také dusík a metan, ale je třeba dalších studií, aby se potvrdilo, či nikoli. Vědci také potřebují zjistit, jak je atmosféra zakalená a kolik vodní páry v procentech je. Také si myslí, že je pravděpodobné, že v atmosféře K2-18b jsou i vodní mraky a možná i déšť . Z druhého příspěvku:

Vzhledem k relativně nízkému ozáření hvězdou je teplota K2-18b dostatečně nízká, aby detekovaná vodní pára mohla věrohodně kondenzovat a tvořit kapičky kapaliny. Je proto možné, že se ve střední atmosféře K2-18b vysráží kapalný vodní déšť.

Spoluautorka Giovanna Tinetti řekla:

Náš objev dělá z K2-18b jeden z nejzajímavějších cílů pro budoucí studium. Bylo zjištěno více než 4 000 exoplanet, ale nevíme mnoho o jejich složení a povaze. Pozorováním velkého vzorku planet doufáme, že odhalíme tajemství o jejich chemii, tvorbě a vývoji.

Jak Tsiaras dodal:

Tato studie přispívá k našemu pochopení obyvatelných světů mimo naši sluneční soustavu a představuje novou éru v exoplanetovém výzkumu, která je nezbytná k tomu, aby se Země, náš jediný domov, nakonec dostala do většího obrazu vesmíru.

K2-18b je první exoplanet v obytné zóně hvězdy, ideální pro atmosférickou analýzu. Obrázek přes Upcosmos.com.

Jak jsem zmínil, K2-18b je super-Země, planeta větší než Země, ale menší než Neptun. Obíhá kolem červené trpasličí hvězdy K2-18 každých 33 dní a je ve vzdálenosti 110 světelných let ve směru souhvězdí Lev Lev. Keplerův vesmírný dalekohled NASA objevil tento svět v roce 2015. Skutečné podmínky na povrchu planety stále nejsou známy, ale její červená trpasličí hvězda je docela aktivní, což znamená, že planeta je vystavena ultrafialovému záření, které jsou slavní červení trpaslíci. Současné studie však naznačují, že K2-18b přijímá ze své hvězdy přibližně stejné množství záření jako Země ze slunce. To by byla dobrá věc pro možnost života. Stále existuje mnoho neznámých, pokud jde o další faktory ovlivňující možnou návaznost tohoto světa.

Předchozí studie uvedla, že planeta je pravděpodobně buď skalnatá planeta s malou plynnou atmosférou - jako je Země, ale větší - nebo většinou vodní planeta se silnou vrstvou ledu. Podle Ryana Cloutiera, Ph.D. student v Université de Montréal Institute for Research Exoplanets (iREx):

Se současnými údaji nemůžeme rozlišit mezi těmito dvěma možnostmi. Ale s kosmickým dalekohledem James Webb můžeme sondovat atmosféru a zjistit, zda má rozsáhlou atmosféru nebo je to planeta pokrytá vodou.

Webbův dalekohled bude mít také schopnost analyzovat atmosféru K2-18b na možné biosignatury, v tomto případě plyny, jako je kyslík nebo metan, které by mohly naznačovat nejen možnost, ale také přítomnost života. Falešná pozitiva by však musela být vyloučena, protože oba tyto plyny mohou být také vytvářeny bez zapojení života.

K2-18 má také další super-Zemi, K2-18c, ale tato planeta je blíže ke hvězdě a pravděpodobně nebude v obytné zóně. Byl objeven Cloutierem v roce 2017.

Koncept předchozího umělce K2-18b, v pozadí také zobrazující K2-18c a červenou trpasličí hvězdu. Obrázek přes Alex Boersma / iREx.

Kepler a další dalekohledy objevují v posledních letech tisíce exoplanet a mnoho z nich jsou super-Země, jako je K2-18b. Vědci očekávají, že bude stále objevováno mnohem více exoplanet, z nichž některé budou potenciálně obyvatelné. Jak spoluautor poznamenal Ingo Waldmann:

S tolika novými superhvězdami, které se očekávají v příštích několika desetiletích, je pravděpodobné, že se jedná o první objev mnoha potenciálně obyvatelných planet. Není to jen proto, že super-Země jako K2-18b jsou nejběžnějšími planetami v naší galaxii, ale také proto, že nejčastější hvězdy jsou červené trpaslíci - hvězdy menší než naše slunce.

Vědci používající Hubble poprvé detekovali podpisy vodních par v atmosféře planety za naší sluneční soustavou, která sídlí v „obyvatelné zóně“. Další informace: https://t.co/vUa2NbkbwU pic.twitter.com/ey3uz2ynMk

- Hubble (@ NASAHubble) 11. září 2019

Sečteno a podtrženo: Objev vodní páry v atmosféře K2-18b je poprvé, kdy byla voda nalezena na potenciálně obývatelné exoplanetě super-Země.

Zdroj: Vodní pára v atmosféře osmé planety Země-hmota K2-18 b

Zdroj: vodní pára na exoplanetu K2-18b obyvatelné zóny

Prostřednictvím zpráv UCL