Naudodamiesi Hobby-Eberly teleskopu McDonaldo observatorijoje, astronomai atidžiau pažvelgė į netoliese esančią egzoplanetą ir atrado, kad ji gali būti labiau panaši į Žemę, nei manyta anksčiau. Planeta, žinoma kaip GJ 3378b, skrieja aplink mažą, vėsią žvaigždę, vadinamą raudonąja nykštuke. Ji yra vos už 25 šviesmečių nuo Žemės, šiaurinio Kamelopardalio žvaigždyno kryptimi, savo žvaigždės „gyvybingai tinkamoje zonoje“ – regione, kuriame temperatūra galėtų sudaryti sąlygas skystam vandeniui, todėl ji yra potenciali kandidatė gyvybei.
Menininko požiūris į vaizdą iš gyvybei tinkamos zonos superŽemės egzoplanetos GJ 3378b paviršiaus. Planetos masė yra kiek daugiau nei dvigubai didesnė už Žemės masę ir ji skrieja aplink savo žvaigždę tokiu atstumu, kad gauna beveik tiek pat žvaigždžių šviesos, kiek ir Žemė. Planeta prisijungia prie augančios potencialių gyvybės šeimininkų populiacijos netoliese esančioje Visatoje. Nuotrauka: Nikolai Berman / UC Irvine.
„Mūsų devizas yra „sek paskui vandenį“, – aiškino Paulas Robertsonas, Kalifornijos universiteto Irvine astronomas ir pagrindinis naujo GJ 3378b tyrimo, paskelbto žurnale „The Astrophysical Journal“, autorius. „Tai yra vienas dalykas, kurio reikia kiekvienam žinomam gyvybės objektui Žemėje, todėl tai yra pirmas objektas, į kurį atkreipiame dėmesį, kai bandome rasti aplinką, kurioje galėtų palaikyti gyvybę.“
Raudonosios nykštukės yra vėsiausia žvaigždžių grupė. Jos yra daug mažesnės ir blankesnės už mūsų Saulę ir dažnai atrodo rausvos, todėl ir toks yra jų pavadinimas. Jos yra labiausiai paplitusios žvaigždės mūsų galaktikoje, todėl jos yra svarbus taikinys ieškant gyvybės už mūsų Saulės sistemos ribų.
„Apie 70 % mūsų galaktikos žvaigždžių yra raudonosios nykštukės, todėl jos reprezentuoja standartą“, – aiškino Michaelas Endlas, UT Ostino universiteto astronomas, Planetinių sistemų gyvenamumo centro narys ir straipsnio bendraautoris. „Labai svarbu suprasti planetų populiaciją aplink šias žvaigždes.“
Gyvenamosios zonos planetų paieškos prietaisas, sumontuotas švarioje patalpoje Hobby-Eberly teleskope McDonaldo observatorijoje. Nuotrauka: Guðmundur Stefánsson / Pensilvanijos valstijos universitetas.
Kaip planeta buvo išmatuota
Tačiau kadangi šios žvaigždės yra tokios blankios, o į Žemę panašios planetos yra tokios mažos, jas gali būti labai sunku aptikti ir joms gali prireikti specializuotos įrangos. Norėdama sužinoti apie GJ 3378b, komanda panaudojo Hobby-Eberly teleskopo gyvuojamosios zonos planetų paieškos prietaisą, kad stebėtų jos žvaigždę. Planetai skriejant aplink ją, jos gravitacinė jėga traukia žvaigždę. Tai sukuria subtilų žvaigždės virpėjimą, kurį galima panaudoti planetos masei ir orbitai apskaičiuoti.
„Gyvenamosios zonos planetų paieškos sistema yra optimizuota naudoti infraraudonąją šviesą“, – aiškino Robertsonas. „Žvaigždėms mažėjant, jos vėsta, o didžioji dalis jų energijos išsiskiria infraraudonųjų spindulių bangomis. Todėl prie 10 metrų teleskopo prijungėme infraraudonųjų spindulių spektrometrą, ir tai suteikia mums daugiau neapdorotos šviesos rinkimo galios šioms silpnoms žvaigždėms stebėti.“
„Žaidimo esmė – tikslumas“, – pridūrė Endlas. „Norint rasti tas mažos masės planetas, visada ieškoma mažyčių signalų. Jei jūsų prietaisai nėra pakankamai tikslūs, jų nerasite.“
Lengvesnis pasaulis nei tikėtasi
GJ 3378b astronomai vadina „superŽeme“. Šios planetos yra uolinės ir didesnės už mūsų, bet ne tokios didelės, kad išlaikytų storą atmosferą, kuri sunaikintų visą gyvybę paviršiuje. Kai planeta pirmą kartą buvo atrasta 2024 m., manyta, kad jos masė yra maždaug penkis kartus didesnė už Žemės. Tačiau nauja analizė rodo, kad ji yra apie 2,3 karto didesnė už Žemės masę. Šis pokytis padidina tikimybę, kad planeta iš tiesų yra uolinė ir neturi dusinančios atmosferos.
Komanda taip pat patikslino planetos orbitą nuo 25 dienų iki 21 dienos. Nors abi jos yra labai mažos – palyginimui, Žemės orbita trunka 365 dienas – o jos pagrindinė žvaigždė yra maždaug trečdaliu mažesnė už mūsų Saulę, toks artumas yra būtinas, kad planeta būtų gyvybei tinkamoje zonoje. Nepaisant to, mažesnė jos orbita taip pat gali paveikti planetą intensyvia radiacija, kuri gali išgarinti bet kokią esamą atmosferą. Norint būti tikriems, reikia atlikti daugiau stebėjimų.
Pasiruošimas atidžiau pažvelgti
Nuo 2018 m. gyvybei tinkamos zonos planetų paieškos programa padeda astronomams ieškoti planetų už mūsų Saulės sistemos ribų ir kataloguoti tas, kuriose gali būti gyvybė, pavyzdžiui, GJ 3378b. Šis sąrašas bus prieinamas naujos kartos teleskopams –Magelano teleskopui, Labai dideliam teleskopui ir Gyvybės pasaulių observatorijai (Extremely Large Telescope and Habitable Worlds Observatory) – kai jie pradės stebėjimus ateinančiais metais. Turėdami masyvius šviesą kaupiančius veidrodžius (pavyzdžiui, „Giant Magellan“ veidrodžio skersmuo bus 24 metrai), jie galės tiesiogiai stebėti šias planetas ir, tikimasi, rasti gyvybės pėdsakų.
„Galutinis tikslas – biologiniai parašai. Mes tikrai norime sužinoti: „Ar esame vieni Visatoje?“ – sakė Endl. „Mes vis dar esame savo Saulės kaimynystės žvalgybos etape, bandome rasti planetas aplink artimiausias žvaigždes, nes jose bus lengviausia aptikti biologinius parašus. Ši planeta priartina mus prie visų mūsų kaimynų pažinimo ir, galiausiai, prie to, kurios planetos gali būti palankios gyvybei.“
A Revised Mass and Period for the Habitable Zone super-Earth GJ 3378 b: A Planet Straddling the Cosmic Shoreline, The Astrophysical Journal (2026). DOI: 10.3847/1538-4357/ae732b. iopscience.iop.org/article/10. … 847/1538-4357/ae732b
Journal information: Astrophysical Journal
Netoliese esanti raudonoji nykštukė turi mažiausiai keturias planetas, iš kurių viena yra gyvybei tinkamoje zonoje
Kuriamas egzoplanetų šeimos medis