Egzoplanety - badania różne (zbiorczo)

[Orionid]

Pierwsze bezpośrednie zdjęcie układu wieloplanetarnego wokół gwiazdy podobnej do Słońca
29.07.2020


Zdjęcie uzyskane przez instrument SPHERE na należącym do ESO teleskopie VLT pokazuje gwiazdę TYC 8998-760-1 wraz z towarzyszącymi jej dwoma olbrzymimi egzoplanetami. Planety są widoczne jako jasne plamki w centrum (TYC 8998-760-1b) i w prawym dolnym rogu (TYC 8998-760-1c) obrazu. Wskazano je strzałkami. Inne jasne plamki to gwiazdy tła. Dzięki wykonaniu zdjęć w różnym czasie naukowcy byli w stanie odróżnić planety od gwiazd tła. Źródło: ESO/Bohn et al.

(...) Wśród obserwowanych obiektów była gwiazda TYC 8998-760-1, odległa od nas o około 300 lat świetlnych. Jest ona tzw. słonecznym analogiem, czyli gwiazdą o zbliżonych własnościach do Słońca. Ma identyczną masę, jest trochę chłodniejsza, ale różni się przede wszystkim tym, że jest dużo młodsza, na wczesnym etapie swojej ewolucji. TYC 8998-760-1 ma 17 milionów lat, a Słońce 4,6 miliarda lat. „To bardzo młoda wersja naszego własnego Słońca” - mówi Alexander Bohn.

Na wykonanych zdjęciach naukowcom udało się zarejestrować dwie duże planety należące do systemu TYC 8998-760-1. Jedna okrąża swoją gwiazdę w odległości 160 razy większej niż dystans Ziemia-Słońce, a odległość drugiej jest jeszcze dwa razy większa. Gdybyśmy porównali to z Układem Słonecznym, jest to sporo więcej. W naszym układzie największymi gazowymi planetami są Jowisz i Saturn, a ich odległości od Słońca to w przybliżeniu 5 i 10 odległości Ziemia-Słońce.

Planety w systemie TYC 8998-760-1 są masywniejsze niż te z naszego układu planetarnego. Wewnętrzna ma 14 mas Jowisza, a zewnętrzna 6 mas Jowisza. (...)
https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C83211%2Cpierwsze-bezposrednie-zdjecie-ukladu-wieloplanetarnego-wokol-gwiazdy

https://www.eso.org/public/poland/news/eso2011/

[Orionid]

CHEOPS wykrył egzoplanetę stale zwróconą jedną stroną ku gwieździe centralnej i na dodatek z 3-dniowym rokiem.

First study with CHEOPS data describes one of the most extreme planets in the universe
2020/09/28

CHEOPS keeps its promise: Observations with the space telescope reveal details of the exoplanet WASP-189b – one of the most extreme planets known. CHEOPS is a joint mission by the European Space Agency (ESA) and Switzerland, under the aegis of the University of Bern in collaboration with the University of Geneva. (...)

One of the most extreme planets in the universe

WASP-189b, the target of the CHEOPS observations, is an exoplanet orbiting the star HD 133112, one of the hottest stars known to have a planetary system. “The WASP-189 system is 322 light years away and located in the constellation Libra (the weighing scales),” explains Monika Lendl, lead author of the study from the University of Geneva, and member of the National Centre of Competence in Research PlanetS.

“WASP-189b is especially interesting because it is a gas giant that orbits very close to its host star. It takes less than 3 days for it to circle its star, and it is 20 times closer to it than Earth is to the Sun,” Monika Lendl describes the planet, which is more than one and a half times as large as Jupiter, the largest planet of the Solar system.

Monika Lendl further explains that planetary objects like WASP-189b are very exotic: “They have a permanent day side, which is always exposed to the light of the star, and, accordingly, a permanent night side.” This means that its climate is completely different from that of the gas giants Jupiter and Saturn in our solar system. “Based on the observations using CHEOPS, we estimate the temperature of WASP-189b to be 3,200 degrees Celsius. Planets like WASP-189b are called “ultra-hot Jupiters”. Iron melts at such a high temperature, and even becomes gaseous. This object is one of the most extreme planets we know so far,” says Lendl. (...)

First study with CHEOPS data describes one of the most extreme planets in the universe

[Orionid]

CHEOPS obserwuje WASP-189 b
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 30 WRZEŚNIA 2020

(...) WASP-189 b ma średnicę około 224 tysięcy kilometrów – około 1,6 razy większą od Jowisza. Ta planeta pozasłoneczna krąży z czasem zaledwie 2,7 dnia wokół swojej gwiazdy, która jest znacznie większa i gorętsza od naszego Słońca. (...)
https://kosmonauta.net/2020/09/cheops-obserwuje-wasp-189-b/

https://www.forum.kosmonauta.net/index.php?topic=3907.msg151006#msg151006

[ekoplaneta]

Ciekawy film o warunkach jakie mogą panować na egzoplanetach zwróconych cały czas tą samą stroną ku swej gwieździe.

[Orionid]

TRAPPIST-1 – niesamowity miniaturowy układ planetarny
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 30 STYCZNIA 2021

https://kosmonauta.net/2021/01/trappist-1-niesamowity-miniaturowy-uklad-planetarny/

[Orionid]

Po analizie składu pierwiastkowego  związanego z 4. białymi karłami pojawiła się hipoteza , że obecność niektórych pierwiastków świadczyć może o istnieniu szczątków planet. W przypadku jednej z gwiazd skład pierwiastkowy wykryty w jej otoczeniu jest zbieżny ze składem skorupy ziemskiej.

White dwarfs wear the crushed corpses of planets in their atmospheres
By Brandon Specktor - Senior Writer 10 hours ago

(...) In their new paper, Hollands and his colleagues targeted four old white dwarfs within 130 light-years of Earth, to see if their atmospheres carried any evidence of planetary remains. Each dead star was between 5 billion and 10 billion years old, and cool enough for the astronomers to detect wavelengths of light emitted by metallic elements shining out of their dim atmospheres.

In all four old stars, the researchers detected a combination of lithium and other metals that closely matched the composition of planetary debris. One star, which the team caught an especially clear view of, contained metals in its atmosphere that "provided an almost perfect match to the Earth's continental crust," Hollands said.

To the researchers, there is only one logical explanation: The old white dwarfs still hold the smoldering remains of the very planets they once shined their light upon. To end up in a white dwarf's atmosphere, those planetary remains must have been pulled in by the star's intense gravity millions of years ago, after the star finished its stint as a red giant and jettisoned its outer layers of gas into space, Hollands said. (...)
https://www.livescience.com/white-dwarf-swallow-dead-planet-bones.html

Souce

White dwarfs that accrete the debris of tidally disrupted asteroids1 provide the opportunity to measure the bulk composition of the building blocks, or fragments, of exoplanets2. This technique has established a diversity of compositions comparable to what is observed in the Solar System3, suggesting that the formation of rocky planets is a generic process4. The relative abundances of lithophile and siderophile elements within the planetary debris can be used to investigate whether exoplanets undergo differentiation5, yet the composition studies carried out so far lack unambiguous tracers of planetary crusts6. Here we report the detection of lithium in the atmospheres of four cool (<5,000 K) and old (cooling ages of 5–10 Gyr ago) metal-polluted white dwarfs, of which one also displays photospheric potassium. The relative abundances of these two elements with respect to sodium and calcium strongly suggest that all four white dwarfs have accreted fragments of planetary crusts. We detect an infrared excess in one of the systems, indicating that accretion from a circumstellar debris disk is ongoing. The main-sequence progenitor mass of this star was 4.8 ± 0.2 M⊙, demonstrating that rocky, differentiated planets may form around short-lived B-type stars.

[Orionid]

Druga atmosfera GJ 1132 b
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 13 MARCA 2021

Astronomowie podejrzewają, że obecna atmosfera GJ 1132 b jest jej “drugą wersją”. Jak to możliwe, że planeta najpierw straciła swoją gazową otoczkę, a potem zyskała nową? (...)
https://kosmonauta.net/2021/03/druga-atmosfera-gj-1132-b/

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/distant-planet-may-be-on-its-second-atmosphere-nasas-hubble-finds/

[Orionid]

Lalande 21185 – druga planeta
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 12 CZERWCA 2021

https://kosmonauta.net/2021/06/lalande-21185-druga-planeta/

[Orionid]

Kepler-1708 b-i – kandydat na egzoksiężyc
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 19 STYCZNIA 2022
 
(...) Nowym kandydatem na egzoksiężyc jest Kepler-1708 b-i. Ten obiekt krąży wokół znanej egzoplanety Kepler-1708 b – obiektu o masie około 4,5 masy Jowisza. Masa tego egzoksiężyca szacowana jest na mniej niż 37 mas Ziemi, jednakże prawdopodobnie jest to obiekt podobny do Neptuna. Średnica tego księżyca szacowana jest na około 2,6 średnicy Ziemi. Ten egzoksiężyc krąży w odległości około 12 promieni Keplera-1708 b.

Obiekt wykryto za pomocą metody tranzytów, czyli tej samej, która pozwoliła na wykrycie Keplera-1708 b. Oczywiście, Kepler-1708 b-i nadal jest kandydatem – wymaga dalszych obserwacji dla potwierdzenia. (...)
https://kosmonauta.net/2022/01/kepler-1708-b-i-kandydat-na-egzoksiezyc/

K2-141b: planeta-lawa
BY KRZYSZTOF KANAWKA ON 6 MARCA 2022

(...) egzoplaneta K2-141b to wyjątkowy obiekt. Jest to planeta o średnicy około 1,5 razy średnica Ziemi. Bez wątpienia jest to zatem obiekt skalisty.

K2-141b krąży wokół swej gwiazdy z czasem zaledwie 7 godzin. Oznacza to, że planeta otrzymuje olbrzymie ilości ciepła – tak duże, że temperatury powierzchni oświetlonej półkuli mogą przekraczać 3000 stopni Celsjusza (albo i Kelwina – na tym zakresie różnica 273 stopni to niewielka różnica!). Oznacza to, że przynajmniej część oświetlona K2-141b to jeden wielki ocean lawy. (...)
https://kosmonauta.net/2022/03/k2-141b-planeta-lawa/

[Slavin]

Odkryto gazowego olbrzyma o najniższej gęstości okrążającego czerwonego karła

Na ilustracji: Wizja artystyczna skrajnie puchatego gazowego olbrzyma krążącego wokół czerwonego karła. Źródło: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine/M. Zamani.


Teleskop Kitt Peak National Observatory pomaga ustalić, że planeta podobna do Jowisza jest gazowym olbrzymem o najniższej gęstości, jakiego kiedykolwiek wykryto wokół czerwonego karła.

Astronomowie zaobserwowali niezwykłą egzoplanetę podobną do Jowisza na orbicie wokół chłodnego czerwonego karła. Znajdująca się około 580 lat świetlnych od Ziemi w konstelacji Woźnicy, planeta ta, nazwana TOI-3757 b, jest planetą o najniższej gęstości, jaką kiedykolwiek wykryto wokół czerwonego karła i szacuje się, że ma średnią gęstość zbliżoną do gęstości ptasiego mleczka.

Czerwone karły są najmniejszymi i najsłabszymi członkami tzw. gwiazd ciągu głównego – gwiazd, które w swoim jądrze w stałym tempie przetwarzają wodór na hel. Chociaż „chłodne” w porównaniu z gwiazdami takimi jak nasze Słońce, czerwone karły mogą być niezwykle aktywne i wybuchać potężnymi rozbłyskami zdolnymi pozbawić planety atmosfery, co sprawia, że ten układ gwiazd jest pozornie niegościnnym miejscem do powstania takiej delikatnej planety.

Olbrzymie planety wokół czerwonych karłów tradycyjnie uważano za trudne do uformowania – mówi Shubham Kanodia, badacz z Carnegie Institution for Science’s Earth and Planets Laboratory i pierwszy autor artykułu opublikowanego w The Astronomical Journal. Do tej pory badano to tylko za pomocą małych próbek z przeglądów dopplerowskich, który zazwyczaj znajdują olbrzymy krążące dalej od tych czerwonych karłów. Do tej pory nie mieliśmy wystarczająco dużej próbki planet, aby w solidny sposób znaleźć bliskie planety gazowe.

Wciąż istnieją niewyjaśnione tajemnice otaczające TOI-3757 b, z których największą jest to, jak gazowy olbrzym może formować się wokół czerwonego karła, a zwłaszcza planety o tak małej gęstości. Zespół Kanodii uważa jednak, że może znaleźć rozwiązanie tej tajemnicy.

Proponują oni, że bardzo niska gęstość TOI-3757 b może być wynikiem dwóch czynników. Pierwszy dotyczy skalistego jądra planety; uważa się, że gazowe olbrzymy zaczynają jako masywne skaliste jądra o masie około 10 razy większej niż masa Ziemi, w którym to momencie gwałtownie wciągają duże ilości sąsiedniego gazu, tworząc gazowe olbrzymy, które widzimy dzisiaj. Macierzysta gwiazda TOI-3757 b ma mniejszą obfitość ciężkich pierwiastków w porównaniu do innych karłów typu M z gazowymi olbrzymami, a to mogło spowodować, że skaliste jądro formowało się wolniej, opóźniając początek akrecji gazu i tym samym wpływając na ogólną gęstość planety.

Drugim czynnikiem może być orbita planety, która wstępnie uważana jest za lekko eliptyczną. W pewnych okresach zbliża się ona do swojej gwiazdy bardziej niż w innych, co powoduje znaczne nadwyżki ciepła, które mogą powodować rozdęcie atmosfery planety.

Planeta została początkowo dostrzeżona przez sondę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Zespół Kanodii przeprowadził następnie obserwacje za pomocą naziemnych instrumentów.

TESS zbadał przejście TOI-3757 b przed jej gwiazdą, co pozwoliło astronomom obliczyć, że średnica planety wynosi 150 000 km (nieco większa od średnicy Jowisza). Planeta dokonuje jednego pełnego obiegu wokół gwiazdy w czasie zaledwie 3,5 dnia, czyli 25 razy krócej niż najbliższa planeta w naszym Układzie Słonecznym – Merkury – która potrzebuje na to około 88 dni.

Astronomowie użyli instrumentów NEID i HPF do zmierzenia prędkości radialnej gwiazdy. Pomiary te pozwoliły określić masę planety, która według obliczeń wynosiła około ¼ masy Jowisza, lub około 85 razy więcej niż masa Ziemi. Znajomość rozmiaru i masy pozwoliła zespołowi Kanodii określić średnią gęstość TOI-3757 b na 0,27 g/cm3, co pokazuje, że jej gęstość wynosi mniej niż połowę gęstości Saturna (planety o najniższej gęstości w Układzie Słonecznym), około ¼ gęstości wody, a w rzeczywistości ma gęstość podobną do ptasiego mleczka.

Potencjalne przyszłe obserwacje atmosfery tej planety przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba mogą pomóc rzucić światło na jej puchatą naturę – mówi Jessica Libby-Roberts, doktorantka z Pennsylvania State University i druga autorka tego artykułu.

Znalezienie większej liczby takich układów z olbrzymimi planetami - o których kiedyś teoretyzować, że są niezwykle rzadkie wokół czerwonych karłów – jest częścią naszego celu, jakim jest zrozumienie, jak tworzą się planety – mówi Kanodia.

Odkrycie to podkreśla znaczenie instrumentu NEID w jego zdolności do potwierdzenia niektórych kandydatek na egzoplanety, które są obecnie odkrywane przez misję TESS, zapewniając ważne cele dla JWST, aby śledzić i zacząć charakteryzować ich atmosfery, z czego zbudowane są planety i jak się uformowały, a w przypadku potencjalnie nadających się do zamieszkania skalistych światów, czy mogą one być zdolne do podtrzymania życia.

https://noirlab.edu/public/news/noirlab2225/

https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkryto-gazowego-olbrzyma-o-najnizszej-gestosci-okrazajacego-czerwonego-karla

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/ac7c20

[Slavin]

Odkrycie może drastycznie zawęzić poszukiwania życia na innych planetach.

Na ilustracji: Wizja artystyczna wybuchowej natury czerwonego karła wraz z okrążającą go planetą pozbawioną atmosfery. Źródło: NASA/ESA/STScI/G. Bacon.


Podobna do Ziemi planeta krążąca wokół czerwonego karła wydaje się nie mieć żadnej atmosfery. Odkrycie to może spowodować poważną zmianę w poszukiwaniu życia na innych planetach.

Ponieważ karły typu M są wszechobecne, odkrycie to oznacza, że duża liczba planet krążących wokół tych gwiazd może również nie mieć atmosfer, a zatem jest mało prawdopodobne, aby zawierały żywe organizmy.

Prace, które doprowadziły do rewelacji na temat egzoplanety bez atmosfery, nazwanej GJ 1252b, zostały szczegółowo opisane w The Astrophysical Journal Letters.

Planeta ta okrąża swoją gwiazdę dwukrotnie w ciągu ziemskiej doby. Jest nieco większa od Ziemi i znajduje się znacznie bliżej swojej gwiazdy niż Ziemia od Słońca, co sprawia, że GJ 1252b jest intensywnie gorąca i niegościnna.

Ciśnienie promieniowania gwiazdy jest ogromne, wystarczające do zdmuchnięcia atmosfery – powiedziała Michelle Hill, astrofizyk z UC Riverside i współautorka badania.

Ziemia również traci część swojej atmosfery z powodu Słońca, ale emisje wulkaniczne i inne procesy obiegu węgla sprawiają, że straty są ledwie zauważalne, ponieważ pomagają uzupełnić to, co zostało utracone. Jednak w większej odległości od gwiazdy planeta nie może stale uzupełniać utraconych zasobów.

W naszym Układzie Słonecznym taki los spotkał Merkurego. Ma on niezwykle cienką atmosferę, złożoną z atomów zdmuchnięty z jego powierzchni przez Słońce. Ekstremalne ciepło planety powoduje, że atomy te uciekają w przestrzeń kosmiczną.

Aby stwierdzić, że GJ 1252b nie posiada atmosfery, astronomowie zmierzyli promieniowanie podczerwone pochodzące od planety, gdy jej światło zostało przesłonięte podczas zaćmienia wtórnego. Ten rodzaj zaćmienia występuje, gdy planeta przechodzi za gwiazdą i światło planety, jak również światło odbite od jej gwiazdy, jest blokowane.

Promieniowanie ujawniło palące temperatury planety w ciągu dnia, szacowane na 1228 oC – tak gorąco, że złoto, srebro i miedź stopiły by się na planecie. Ciepło, w połączeniu z zakładanym niskim ciśnieniem powierzchniowym, doprowadziło badaczy do przekonania, że nie ma tam atmosfery.

Naukowcy doszli do wniosku, że nawet przy olbrzymiej ilości węgla, który zatrzymuje ciepło, GJ 1252b nadal nie byłaby w stanie utrzymać atmosfery. Planeta mogłaby mieć 700 razy więcej dwutlenku węgla niż Ziemia, a nadal nie miałaby atmosfery. Początkowo by się gromadził, ale potem by się zmniejszał i erodował – powiedział Stephen Kane, astrofizyk UCR i współautor badania.

Karły typu M mają zwykle więcej rozbłysków i aktywności niż Słońce, co jeszcze bardziej zmniejsza prawdopodobieństwo, że planety blisko je otaczające mogłyby utrzymać swoje atmosfery.

W słonecznym sąsiedztwie znajduje się 5000 gwiazd, większość z nich to karły typu M. Nawet jeżeli planety krążące wokół nich można całkowicie wykluczyć, nadal istnieje około 1000 gwiazd podobnych do Słońca, które mogą nadawać się do zamieszkania.

Jeżeli planeta jest wystarczająco daleka od karła typu M, może potencjalnie zachować atmosferę. Nie możemy jeszcze stwierdzić, że wszystkie skaliste planety wokół tych gwiazd zostały zredukowane do losu Merkurego – powiedziała Hill. Pozostaję optymistką.

https://news.ucr.edu/articles/2022/10/21/discovery-could-dramatically-narrow-search-space-creatures

https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/odkrycie-moze-drastycznie-zawezic-poszukiwania-zycie-na-innych-planetach

https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac886b

[Slavin]

Egzoplaneta odległa o 31 lat świetlnych może posiadać biosygnatury.

Na ilustracji: Wizja artystyczna skalistej planety o masie Ziemi, takiej jak Wolf 1069 b, krążącej wokół czerwonego karła. Źródło: NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter


Astronomowie znaleźli rzadką skalistą planetę o masie Ziemi, zlokalizowaną 31 lat świetlnych stąd, która nadaje się do poszukiwania oznak życia.

Nowo odkryta egzoplaneta może być warta poszukiwania oznak życia. Analizy przeprowadzone przez zespół kierowany przez astronom Dianę Kossakowski z Instytutu Astronomii Maxa Plancka opisują planetę krążącą wokół swojej gwiazdy macierzystej, czerwonego karła Wolf 1069, w strefie zdatnej do zamieszkania. Strefa ta obejmuje odległości wokół gwiazdy, dla których na powierzchni planety może istnieć woda w stanie ciekłym. Ponadto jej planeta, Wolf 1069 b, ma masę podobną do Ziemi. Bardzo prawdopodobne, że planeta ta jest planetą skalistą, która może również posiadać atmosferę. To sprawia, że jest ona jednym z niewielu obiecujących celów do poszukiwania oznak warunków i biosygnatur sprzyjających życiu.

Kiedy astronomowie szukają planet poza Układem Słonecznym, są szczególnie zainteresowani planetami podobnymi do Ziemi. Spośród 5000 egzoplanet, które odkryli do tej pory, tylko około tuzin ma masę podobną do ziemskiej i znajduje się w ekosferze swojej gwiazdy. Wraz z Wolf 1069 b liczba tych egzoplanet, na których mogło rozwinąć się życie, wzrosła o jedną kandydatkę.

Planeta z wiecznym dniem i nocą
Wykrywanie takich planet o małej masie nadal stanowi duże wyzwanie. Diana Kossowski i jej zespół z Instytutu Astronomii Maxa Plancka w Heidelbergu podjęli się tego zadania. W ramach projektu Carmenes opracowano instrument specjalnie do poszukiwania światów potencjalnie nadających się do zamieszkania. Zespół Carmenes używa tego aparatu w Obserwatorium Calar Alto w Hiszpanii. Kiedy przeanalizowaliśmy dane gwiazdy Wolf 1069, odkryliśmy wyraźny sygnał o niskiej amplitudzie czegoś, co wydaje się być planetą o masie zbliżonej do Ziemi – powiedziała Diana Kossakowski. Obiega ona gwiazdę w ciągu 15,6 dnia w odległości odpowiadającej 1/15 odległości między Ziemią a Słońcem. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.

Według badań powierzchnia karła jest stosunkowo chłodna i dlatego wydaje się pomarańczowo-czerwona. “W efekcie dochodzi do przesunięcia tzw. ekosfery do wewnątrz” – wyjaśnia Kossakowski. Pomimo bliskiej odległości od gwiazdy centralnej, Wolf 1069 b otrzymuje zatem tylko około 65% mocy promieniowania tego, co Ziemia otrzymuje od Słońca. Te szczególne warunki sprawiają, że planety krążące wokół czerwonych karłów, takich jak Wolf 1069, są potencjalnie przyjazne dla życia. Ponadto, wszystkie one mogą posiadać pewną szczególną właściwość. Ich rotacja jest prawdopodobnie związana pływowo z orbitą gwiazdy macierzystej. Innymi słowy, gwiazda jest zawsze zwrócona w kierunku tej samej strony planety. Zatem po jednej stronie planety jest zawsze dzień, podczas gdy po drugiej zawsze jest noc. Jest to również powód, dla którego zawsze patrzymy na tę samą stronę Księżyca.

Jeżeli przyjąć, że Wolf 1069 b jest nagą i skalistą planetą, średnia temperatura nawet po stronie dziennej wynosiłaby zaledwie -23oC. Jednak zgodnie z istniejącą wiedzą jest całkiem możliwe, że Wolf 1069 b wytworzyła atmosferę. Przy takim założeniu jej temperatura mogłaby wzrosnąć do 13oC, jak pokazują symulacje komputerowe z modeli klimatycznych. W tych warunkach woda pozostałaby w stanie ciekłym i panowałyby tam warunki sprzyjające życiu, ponieważ życie, jakie znamy, zależy od wody.

Atmosfera jest warunkiem powstania życia nie tylko z klimatycznego punktu widzenia. Chroniłoby to również Wolf 1069 b przed wysokoenergetycznym promieniowaniem elektromagnetycznym i cząsteczkami, które mogłyby zniszczyć ewentualne biomolekuły. Promieniowanie i cząsteczki pochodzą albo z przestrzeni międzygwiezdnej, albo z gwiazdy centralnej. Jeżeli promieniowanie gwiazdy jest zbyt intensywne, może również pozbawić planetę atmosfery, tak jak miało to miejsce w przypadku Marsa. Jednak jako czerwony karzeł, Wolf 1069 emituje stosunkowo słabe promieniowanie. W ten sposób atmosfera mogła zostać zachowana na nowo odkrytej planecie. Jest nawet możliwe, że planeta posiada pole magnetyczne, które chroni ją przed naładowanymi cząsteczkami wiatru gwiazdowego. Wiele skalistych planet ma płynne jądro, które wytwarza pole magnetyczne poprzez efekt dynama, podobnie jak Ziemia.

Trudności w poszukiwaniu egzoplanet o masie Ziemi
Odkąd 30 lat temu odkryto pierwszą tego rodzaju planetę, nastąpił ogromny postęp w poszukiwaniu egzoplanet. Mimo to sygnatury, których astronomowie szukają, aby wykryć planety o masach i średnicach podobnych do Ziemi, są stosunkowo słabe i trudne do wydobycia z danych. Zespół Carmens szukał małych okresowych przesunięć częstotliwości w widmach gwiazd. Oczekuje się, że te przesunięcia pojawią się, gdy towarzysz przyciągnie gwiazdę macierzystą swoją grawitacją, powodując jej chybotanie. W rezultacie, częstotliwość światła mierzonego na Ziemi zmienia się ze względu na efekt Dopplera. W przypadku Wolf 1069 i jego nowo odkrytej planety, fluktuacje te są wystarczająco duże, aby można je było zmierzyć. Jednym z powodów jest to, że różnica mas między gwiazdą a planetą jest stosunkowo niewielka, co powoduje, że gwiazda chybocze się wokół wspólnego środka masy bardziej wyraźnie niż w innych przypadkach. Na podstawie sygnału okresowego można również oszacować masę planety.

Znajdująca się w odległości 31 lat świetlnych Wolf 1069 b jest szóstą najbliższą nam planetą o masie Ziemi w ekosferze swojej gwiazdy macierzystej. Należy do niewielkiej grupy obiektów, takich jak Proxima Centauri b i Trappist-1 e, które są kandydatami do poszukiwania biosygnatur. Jednak takie obserwacje są obecnie poza możliwościami badań astronomicznych. Na to przyjdzie nam zapewne poczekać jeszcze dziesięć lat – zaznacza Kossakowski. Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), obecnie budowany w Chile, może być w stanie zbadać skład atmosfer tych planet, a być może nawet wykryć molekularne dowody na istnienie życia.

https://www.mpg.de/19798012/exoplanet-earth-like-habitable

https://www.urania.edu.pl/wiadomosci/egzoplaneta-odlegla-o-31-lat-swietlnych-moze-posiadac-biosygnatury

https://arxiv.org/abs/2301.02477

[Slavin]

W kosmosie miejsca na życie jest naprawdę sporo. Astronomowie odkryli już 5300 egzoplanet.



Aż trudno uwierzyć, że jeszcze trzydzieści lat temu astronomowie mogli jedynie zgadywać, czy wokół innych gwiazd krążą planety, czy nie. Wszystko wskazywało na to, że planet we wszechświecie jest pod dostatkiem, ale wciąż czekaliśmy na pierwszą odkrytą planetę pozasłoneczną. Trzy dekady później jednak odkrywamy planety hurtowo.

Prowadzona przez NASA strona internetowa katalogująca wszystkie odkryte planety wybiła w ostatnich dniach liczbę 5300 potwierdzonych egzoplanet. Można zatem rzucić okiem co i jak dotychczas odkryliśmy, aby zorientować się chociaż w tym, co już mamy potwierdzone. Do samej liczby 5300 nie ma sensu się przywiązywać, bo może ona wzrosnąć w ciągu kilku najbliższych dni, a poza tym europejski katalog egzoplanet exoplanet.eu już dzisiaj wskazuje liczbę 5336 egzoplanet.

Przed nami zatem trochę danych statystycznych
Wśród 5300 egzoplanet udało się odkryć 1836 planet podobnych do Neptuna, 1659 gazowych olbrzymów rozmiarami zbliżonych do Jowisza, aż 1605 superziem oraz 195 planet skalistych typu ziemskiego.



Warto tutaj zwrócić uwagę na kilka istotnych aspektów. Taki podział nie odzwierciedla częstotliwości występowania poszczególnych planet we wszechświecie. Dużo łatwiej odkrywa się gazowe olbrzymy, niż planety skaliste. Te pierwsze odbijają sporo światła, są większe, a więc znacznie łatwiej jest je wyłuskać z blasku ich gwiazd macierzystych. Co więcej, gazowe planety czy planety podobne do Neptuna są po prostu masywniejsze, a więc bardziej wpływają grawitacyjnie na swoje gwiazdy, przez co znacznie łatwiej dostrzec ich obecność w trakcie badań prędkości radialnych ich gwiazd macierzystych.

Ciekawe jest natomiast to, jak sporo dotychczas odkryliśmy tzw. superziem, czyli planet skalistych, kilkukrotnie masywniejszych od Ziemi, a mniejszych od Neptuna. To szczególny typ planety, który nie występuje w naszym układzie planetarnym. Jakby nie patrzeć, w Układzie Słonecznym największą planetą skalistą jest Ziemia, a po niej jest spora luka i następną pod względem masy jest już lodowy Neptun.

Planety skaliste są zdecydowanie najtrudniejsze do odkrycia, co też odzwierciedla się w liczbie odkrytych planet tego typu. Na każde dziesięć znanych superziem, mamy niespełna jedną planetę skalistą. Trudno. Wraz z rozwojem kolejnych obserwatoriów przeznaczonych do poszukiwania planet pozasłonecznych także ta liczba będzie rosła coraz szybciej.

Tranzyty – najlepszy sposób poszukiwania planet
Na przestrzeni lat naukowcy wykorzystywali kilka różnych metod poszukiwania planet pozasłonecznych. Trzy na cztery dotychczas odkryte egzoplanety zostały odkryte za pomocą metody tranzytów, czyli podczas przejścia planety na tle tarczy jej gwiazdy macierzystej. Planeta, przechodząc między gwiazdą a nami, przesłania niewielki fragment jej tarczy. Precyzyjne pomiary jasności gwiazd pozwalają dostrzec spowodowany tym przesłonięciem spadek jasności i wywnioskować z niego względny rozmiar planety i część danych dotyczących orbity takiej planety. Pomiary spektroskopowe takich tranzytów pozwalają nawet zbadać skład chemiczny atmosfer takich planet, o ile oczywiście owe planety atmosfery posiadają.

Większość z pozostałych planet została odkryta za pomocą metody prędkości radialnych. W tym przypadku naukowcy mierzą prędkość gwiazd w kierunku od/do Ziemi. Jeżeli owa prędkość regularnie spada i rośnie, może to oznaczać, że wokół niej krąży planeta, która oddziałuje na nią grawitacyjnie. Kiedy planeta znajduje się za gwiazdą, prędkość gwiazdy w kierunku od Ziemi rośnie, kiedy przed planetą – spada.



Oprócz tych dwóch metod czasami udaje się odkrywać planety za pomocą mikrosoczewkowania grawitacyjnego lub bezpośredniego obrazowania. Odkrycie planety za pomocą tych metod wciąż jest nadal rzadkością.

Warto tutaj zwrócić uwagę, że wszystko zależy od wykorzystywanych instrumentów badawczych.



Jeszcze w 2005 roku większość znanych planet pozasłonecznych odkrywana była za pomocą metody prędkości radialnych. 155 na 172 znane egzoplanety zostały odkryte właśnie za pomocą tej metody. Nikt się jednak nie spodziewał jak bardzo zmieni się sytuacja po wysłaniu w przestrzeń kosmiczną teleskopu Kepler. Teleskop umieszczony w przestrzeni kosmicznej na początku 2009 roku całkowicie zmienił i zrewolucjonizował sektor poszukiwania planet pozasłonecznych.



Teleskop wyposażony w zwierciadło o średnicy 95 centymetrów i wyposażony w 95-megapikselową matrycę CCD na przestrzeni całej swojej misji podstawowej i rozszerzonej (K2) odkrył metodą tranzytów ponad 2600 planet. Po dziś dzień naukowcy znajdują kolejne planety w danych archiwalnych z tego teleskopu.

Warto tutaj zwrócić uwagę, że wszystkie powyższe dane obejmują tylko planety już potwierdzone. Astronomowie mają aktualnie na stanie 9325 kandydatek na planety. Obiekty te już zostały co najmniej raz zaobserwowane, jednak wciąż nie zostały potwierdzone. Istnieje zatem możliwość, że część z nich to w rzeczywistości nie są planety. Po kolejnych obserwacjach i potwierdzeniu większość z tych kandydatek z pewnością dołączy do katalogu znanych egzoplanet.

Aktualnie naukowcy mają do swojej dyspozycji przede wszystkim teleskop TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), który niejako przejął pałeczkę po Keplerze oraz oczywiście Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. Oba teleskopy z pewnością będą bezustannie dodawały nowe planety do powyższego katalogu.

W ciągu 30 lat udało nam się odkryć 5000 planet pozasłonecznych. Ciekawe ile czasu zajmie nam podwojenie tej liczby. Jestem pewien, że nie będziemy musieli na to czekać kolejnych 30 lat. Czas pokaże, czy mam rację.

https://www.pulskosmosu.pl/2023/03/10/5300-egzoplanet/