Рубрика: Астрономија и астронаутика
Астрономите откриле вода на егзопланета од типот супер Земја
Автор: Петар Лагудин
Објавено на 30.01.2020 - 15:00

Уметничка визија на егзопланетата K2-18b, која содржи течна вода.

Во потрага по егзопланети на кои евентуално постојат услови за живот, астрономите досега идентификувале неколку илјади егзопланети, меѓу нив и мали т.н. “каменести” егзопланети од типот “супер Земја”, кои орбитираат околу својата матична ѕвезда во т.н. “животна зона” (habitable zone).

Да објасниме, префиксот “егзо” преведен од старогрчки јазик значи “надвор”, во смисла “надвор од нашиот Сончев систем”, а под поимот “животна зона” се подразбира појасот околу матичната ѕвезда. Во тој појас, доколку некоја планета орбитира внатре во него, таа не е ниту прежешка, ниту престудена, туку има температура на којашто водата на нејзината површина трајно се одржува во течна состојба. Да се потсетиме, животот на Земјата започнал во вода, па според тоа, за некоја од откриените егзопланети од типот супер Земја да биде потенцијално “животна планета”, освен што треба да орбитира во животната зона, неопходно е таа да има течна вода на нејзината површина. Според тоа, како нареден чекор, научниците се фокусирале на детекција на вода на некоја од егзопланетите, кандидати за епитетот “животна планета”. Интересен е начинот на којшто астрономите го откриваат постоењето на течна вода на некоја далечна егзопланета, па ќе го опишеме.

Вообичаено, егзопланетите се откриваат со т.н. “транзитен метод” всушност идентификација на придушувањето на сјајот на ѕвездата (види подолу на графикот), кога пред неа фронтално поминува егзопланета што орбитира околу неа. Сега доаѓа најбитното: бидејќи таа егзопланета има своја атмосфера којашто делува како филтер за бои, кога низ неа поминуваат ѕвездените зраци, тие набљудувани од Земјата се гледаат со поинаква спектрална слика во однос на сликата на зраците кои не поминуваат низ атмосферата на егзопланетата. Со анализа на таа спектрална промена, научниците го откриваат хемискиот состав на атмосферата на дотичната планета. На овој начин, досега научниците откриле знаци за постоење на пареа од вода во атмосферата на повеќе егзопланети, но сите тие беа од типот “гасовити џинови”, налик на Јупитер, кои потенцијално не можат да бидат “животни егзопланети”. Затоа, за научниците од посебен интерес беше тие да евидентираат пареа од вода во атмосферата на помали, “каменести” егзопланети од типот “супер Земја”, со ограничена големина на нивната маса некаде на средина помеѓу масите на Земјата и Нептун, бидејќи само такви егзопланети можат да бидат потенцијални животни (habitable) дестинации.

Во таа насока, една група научници под водство на Бјорн Бенеке, астроном на Универзитетот во Монтреал, Канада, подолго време ја набљудувал преку орбиталниот телескоп Хабл (Hubble) егзопланетата K2-18b, која припаѓа на типот “супер Земја”. Имено, таа има само 2 пати поголем пречник од Земјата, и орбитира во животната зона околу ѕвезда од типот “црвено џуџе”, оддалечена 110 светлосни години од нас. Да објасниме, “црвени џуџиња” се нарекуваат тип ѕвезди со маса 2 до 10 пати помала од масата на нашето Сонце, па затоа тие ѕвезди имаат пониска температура на својата површина, и поради тоа тие согоруваат многу побавно, притоа емитувајќи светлински сјај во црвеното и во инфрацрвеното спектрално подрачје. Екипата ја анализираше наведената промена на спектарот на ѕвездените зраци кои поминуваа низ атмосферата на наведената егзопланета во интервали кога таа “транзитира” пред својата матична ѕвезда, и тие податоци ги спореди со податоците добиени од Вселенскиот телескоп Спицер, којшто врши слични такви истражувања во многу широко браново подрачје. Врз основа на таа анализа, групата утврдила индикација за постоење на водена пареа во атмосферата на наведената егзопланета, а според нејзината температура, групата заклучила дека пареата била кондензирана од вода којашто претходно била во течна состојба на површината на егзопланетата. Ова е првпат научниците да идентификуваат вода на некоја егзопланета од типот “супер Земја”. Групата го објавила наодот во магазинот Astronomical Journal, а достапен беше и во предпечат на arXiv.

Независно од наведената група, анализа на истите податоци извршила и една друга научна група од Универзитетскиот колеџ (University College) од Лондон, и објавила втор извештај во списанието Nature Astronomy. Во тој извештај, групата навела 3 опции, од кои секоја е еднакво веројатна. Според првата опција, наведената егзопланета нема облаци, туку нејзината атмосфера е 20-50% составена од водена пареа. Втората и третата опција вклучуваат облаци во атмосферата на егзопланетата, составени од разни молекули, а опциите се разликуваат меѓу себе според количеството вода содржана во тие облаци; Имено, кај втората опција количеството вода изнесува 0,01%, додека кај третата опција тоа изнесува 2,5% вода.

Меѓутоа, идентификацијата на присуството на вода во течна состојба кај некоја егзопланета не значи дека таа е погодно место за појава на живот на неа, бидејќи многу други фактори влијаат на тоа. Како пример за тоа е планетата Венера, која според димензиите е речиси копија на нашата Земја и орбитира исто така во “животната зона”, па често е нарекувана “близначка” на Земјата. Но, иако научниците утврдиле дека таа имала вода во атмосферата, нејзината површина останала “јалова”, без можност за живот.

Сепак, откритието на вода на егзопланета од типот “супер Земја”, според астрофизичарите е многу возбудлив настан. Тие се надеваат дека, во иднина, набљудувањата ќе бидат многу попрецизни откако ќе се операционализира многу пософистицираниот, а со тоа и многу поефикасен орбитален телескоп James Webb (види ЕМИТЕР 7-12/2019). Телескопот сега е во фаза на градба, а планирано е да биде лансиран во 2021 години.

Клучни зборови:
Уметничка визија на егзопланетата K2-18b, која содржи течна вода.

Уметничка визија на егзопланетата K2-18b, која содржи течна вода.

Транзитен метод за откривање далечни егзопланети.

Транзитен метод за откривање далечни егзопланети.