2015-ben a csillagászok egy érdekes extrasoláris bolygót fedeztek fel egy csillagrendszerben, körülbelül 39 fényévnyire a Földtől. Annak ellenére, hogy a szülőcsillag közelében nagyon kering, ez a „Vénuszszerű” bolygó - a GJ 1138b néven ismert - még mindig elég hűvösnek bizonyult a légkör kialakulásához. Röviden: vita indult arról, hogy milyen légkört kaphat, legyen az „száraz Vénusz” vagy „nedves Vénusz”.
És most, egy nemzetközi kutatócsoport erőfeszítéseinek köszönhetően a GJ 1138b környékén megerősítették a légkör meglétét. A bolygó természetéről szóló vita rendezése mellett ez az első alkalom is, amikor egy alacsony tömegű szuper Föld körül légkört észleltek. Ezen felül a GJ 1138b a legtávolabbi Föld-szerű bolygó, amelyről ismert, hogy légköre van.
John Southworth (a Keele Egyetem) és Luigi Mancini (a Római Tor Vergata Egyetem) vezetésében a kutatócsoport tagjai voltak a Max Planck Csillagászati Intézet (MPIA), a Nemzeti Asztrofizikai Intézet (INAF), az Egyetem Cambridge és a stockholmi egyetem. A „1,6 földi tömegű GJ 1132b exoplanet légkörének detektálása” című tanulmányuk nemrégiben jelent meg a Az asztrofizikai folyóirat.
A La Silla Observatory 2,2 m-es ESO / MPG teleszkópján lévõ GROND képalkotó készülékkel a csoport különbözõ hullámhosszon megfigyelte a GJ 1132b-t, miközben áthaladt az alapsztár elõtt. Tekintettel a bolygó keringési periódusára (1,6 nap), ezek a tranzitok meglehetősen gyakran fordulnak elő, ami rengeteg lehetőséget adott a csillag elé haladásra. Ennek során megfigyelték a csillag fényességének enyhe csökkenését.
Ahogy Dr. Southworth e-mailben elmagyarázta az Universe-nak, ezek a megfigyelések megerősítették a légkör létezését:
„Azt tettük, hogy megmértük a tompítás mértékét 7 különböző hullámhosszon optikai és közeli infravörös fényben. Ezen hullámhosszok egyikén (IR) a bolygó kissé nagyobbnak tűnt. Ez azt jelezte, hogy a bolygó körül nagy légkör van, amely lehetővé teszi a csillagfény nagy részének átjutását, de egy hullámhosszon átlátszatlan.
A Cambridge-i Egyetem és az MPIA csapat tagjai ezt követően szimulációkat készítettek annak érdekében, hogy megismerjék ennek a légkörnek a összetételét. Végül arra a következtetésre jutottak, hogy valószínűleg vastag, vízben és / vagy metánban gazdag légkörben van, amely ellentmondott a legújabb elméleteknek, miszerint a bolygónak vékony és feszült légköre volt (azaz „száraz Vénusz”).
Ez volt az első alkalom, amikor egy olyan légkört megerősítettek egy bolygó körül, amely nem nagyobb a méretében és tömegében a Földig. A múltban az űrhajósok sok más egzoplaneta környékén detektáltak légkört. De ezekben az esetekben a bolygók vagy gáz óriások voltak, vagy olyan bolygók, amelyek többszöröse a Föld méretének és tömegének (más néven: „Super-Earths”). A GJ 1132b azonban 1,6-szor tömegebb, mint a Föld, és 1,4 Föld sugarat mér.
Ezenkívül ezek az eredmények jelentős lépést jelentenek a Naprendszerünkön túli élet keresésében. Jelenleg a csillagászok arra törekszenek, hogy meghatározzák a bolygó légkörének kémiai összetételét annak meghatározása érdekében, hogy lehetne-e ez lakható. Ahol a kémiai egyensúlyhiányok megfelelő kombinációja létezik, az élő organizmusok jelenlétét tekintik lehetséges oknak.
Annak meghatározásával, hogy a szuper-Föld skála alsó végén lévő bolygónak légköre van, egy lépéssel közelebb állunk ahhoz, hogy meghatározzuk az exoplanet alkalmazhatóságát. Az M-típusú (vörös törpe) csillag körül egy légköri bolygó felderítése szintén jó hír önmagában. Az alacsony tömegű vörös törpe csillagok a leggyakoribb csillagok a galaxisban, és a legfrissebb eredmények rámutattak, hogy ezek lehetnek a legjobb lövésünk az életképes világok megtalálására.
Amellett, hogy az utóbbi években több szárazföldi bolygót felfedezett a vörös törpe csillagok környékén - köztük hét egy csillag körül (TRAPPIST-1) -, kutatások is azt sugallják, hogy ezek a csillagok képesek nagy számú bolygó befogadására. Ugyanakkor aggodalmak merültek fel azzal kapcsolatban, hogy a vörös törpék túl változékonyak és instabilok-e az életképes világok támogatásához.
Mint Southworth kifejtette, egy vörös törpét körül keringő bolygó körül egy olyan légkör megfigyelése segítheti elő a vörös törpe életképességének elismerését:
„Az egyik nagy probléma az volt, hogy a nagyon kis tömegű csillagok jellemzően erős mágneses terekkel rendelkeznek, és ezért sok röntgen- és ultraibolya fényt bocsátanak ki. Ezek a nagy energiájú fotonok általában elpusztítják a molekulákat a légkörben, és el is elpárologtathatják őket. Az a tény, hogy felismertünk egy légkört a GJ 1132b környékén, azt jelenti, hogy egy ilyen bolygó valóban képes milliárd évig megőrizni a légkört, még akkor is, ha a gazdagombok nagy energiájú fotonjai bombázzák őket.
A jövőben a GJ 1132b várhatóan kiemelkedő prioritást élvez majd a Hubble űrteleszkóppal, a chilei Paranal obszervatóriumban lévő Nagyon nagy távcsövével (VLT) és a következő generációs távcsövekkel, mint például a James Webb Űrtávcsővel (tervezett 2018-ban indítandó). Már megfigyeléseket végeznek, és az eredményeket türelmetlenül várják.
Biztos vagyok benne, hogy nem én vagyok az egyetlen, aki azt szeretné hallani, amit a csillagászok felfedeznek, amikor látásukat a közeli csillagrendszerre állítják, és ez egy Vénuszszerű világ! Időközben nézd meg ezt a videót a GJ 1132b-ről, a MIT hírek jóvoltából:
