Ένας εξωπλανήτης που ανήκει στην κατηγορία της υπερ-Γης και βρίσκεται στην κατοικήσιμη ζώνη του μητρικού του άστρου του εντοπίστηκε σε απόσταση μικρότερη των 20 ετών φωτός τοποθετώντας τον ψηλά στη λίστα με τα πιο κοντινά αλλά και καλύτερα μέρη για αναζήτηση ζωής πέρα από το ηλιακό μας σύστημα.
Με τον όρο υπερ-Γη (ή υπερ-Γαία) οι αστρονόμοι ονομάζουν πλανήτες σε άλλα αστρικά συστήματα το μέγεθος των οποίων είναι μεγαλύτερο από αυτό της Γης αλλά μικρότερο από αυτό των μεγάλων πλανητών αερίου του ηλιακού μας συστήματος όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας. Ο πλανήτης, γνωστός ως GJ 251c, περιφέρεται γύρω από έναν ερυθρό νάνο σε απόσταση 18,2 ετών φωτός στον αστερισμό των Διδύμων. Η μάζα του είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη από της Γης.
«Αν και δεν μπορούμε ακόμη να επιβεβαιώσουμε την ύπαρξη ατμόσφαιρας ή ζωής στον GJ 251c, ο πλανήτης αποτελεί έναν υποσχόμενο στόχο για μελλοντική εξερεύνηση», δήλωσε ο Σουβράθ Μαχαντέβαν, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια. Η κατοικήσιμη ζώνη, γνωστή και ως «ζώνη της Χρυσομαλλούσας», είναι η περιοχή που επιτρέπουν τη δυνητική ανάπτυξη σε πλανήτες που υπάρχουν εκεί συνθηκών (ατμόσφαιρα, θερμοκρασία και κυρίως νερό σε υγρή μορφή) φιλικών στη παρουσία της ζωής.
Ο εντοπισμός
Ο GJ 251c ανακαλύφθηκε χάρη σε παρατηρήσεις που διήρκεσαν πάνω από 20 χρόνια, κατά τις οποίες οι επιστήμονες αναζητούσαν μια μικρή ταλάντωση του μητρικού του άστρου που προκαλεί η βαρύτητα του πλανήτη. Καθώς το άστρο κινείται ελαφρώς προς και μακριά από εμάς, παρατηρείται μετατόπιση Doppler στην ακτινική του ταχύτητα που μπορεί να μετρηθεί με φασματογράφο.
Στο ίδιο σύστημα υπάρχει γνωστός και άλλος πλανήτης, ο GJ 251b, που ανακαλύφθηκε το 2020 και περιφέρεται γύρω από το άστρο του κάθε 14 ημέρες σε απόσταση 12,2 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Χρησιμοποιώντας αρχειακά δεδομένα από τηλεσκόπια σε όλο τον κόσμο ομάδα αστρονόμων στην οποία συμμετείχε και ο Μαχαντέβαν βελτίωσε την ακρίβεια των μετρήσεων της ακτινικής ταχύτητας του GJ 251b.
Στη συνέχεια η ομάδα συνδύασε αυτά τα δεδομένα με νέες υψηλής ακρίβειας παρατηρήσεις από το Habitable-Zone Planet Finder (HPF), έναν υπέρυθρο φασματογράφο στο τηλεσκόπιο Hobby-Eberly του Αστεροσκοπείου McDonald στο Τέξας. Έτσι εντόπισαν ένα δεύτερο σήμα που αντιστοιχεί σε έναν πλανήτη με μάζα τετραπλάσια της Γης και περίοδο περιφοράς 54 ημερών. Η ανακάλυψη επιβεβαιώθηκε με μετρήσεις από τον φασματογράφο NEID του τηλεσκοπίου WIYN (3,5 μέτρων) στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Kitt Peak στην Αριζόνα.
Τώρα που γνωρίζουμε την ύπαρξη του πλανήτη οι αστρονόμοι μπορούν να σχεδιάσουν μελλοντικές παρατηρήσεις. Ο GJ 251c είναι πιθανό να βρίσκεται λίγο πιο μακριά από το άστρο του απ’ ό,τι επιτρέπει το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb να ανιχνεύσει άμεσα την ατμόσφαιρά του. Η επόμενη γενιά τηλεσκοπίων 30 μέτρων ίσως καταφέρει να ανιχνεύσει την ατμόσφαιρά του μέσω αντανάκλασης φωτός αλλά η πλήρης ανάλυση του πλανήτη αναμένεται να γίνει δυνατή μόνο με το Habitable Worlds Observatory, ένα γιγάντιο διαστημικό τηλεσκόπιο που σχεδιάζεται να εκτοξευθεί τη δεκαετία του 2040. «Βρισκόμαστε στα όρια της τεχνολογίας και της ανάλυσης μ’ αυτό το σύστημα. Χρειαζόμαστε την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων για να απεικονίσουμε άμεσα αυτόν τον υποψήφιο κόσμο» δήλωσε ο Κόρι Μπίαρντ από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια Ίρβαϊν.
Το άστρο
Αν και ο GJ 251c θεωρείται από τον Μαχαντέβαν «ένας από τους καλύτερους υποψήφιους για αναζήτηση ατμοσφαιρικών ιχνών ζωής» υπάρχει ένα σημαντικό ζήτημα: το ίδιο το άστρο του. Με μάζα ίση με το 36% του Ήλιου, το GJ 251 είναι ερυθρός νάνος. Αρκετοί βραχώδεις πλανήτες έχουν βρεθεί στην κατοικήσιμη ζώνη τέτοιων άστρων — όπως οι Proxima Centauri b, TRAPPIST-1e και f, και Teegarden’s Star b — όμως οι ερυθροί νάνοι είναι διάσημοι για τις ισχυρές εκλάμψεις τους που με την πάροδο του χρόνου μπορούν να απογυμνώσουν τους πλανήτες από τις ατμόσφαιρές τους.
Για παράδειγμα, οι παρατηρήσεις του James Webb στους τρεις εσωτερικούς πλανήτες του συστήματος TRAPPIST-1 δεν έδειξαν καμία ένδειξη ατμόσφαιρας, ενώ για τον τέταρτο, TRAPPIST-1e, τα αποτελέσματα παραμένουν απροσδιόριστα. Έτσι ορισμένοι αστρονόμοι αρχίζουν να αμφιβάλλουν αν είναι δυνατόν να υπάρξουν πραγματικά πλανήτες φιλικοί στη ζωή γύρω από ερυθρούς νάνους.
Ωστόσο, ο GJ 251c έχει ένα πλεονέκτημα. Είναι λίγο πιο μακριά από το άστρο του σε σχέση με άλλους κατοικήσιμους πλανήτες γύρω από ερυθρούς νάνους. Αυτό οφείλεται στο ότι το GJ 251 είναι λίγο πιο μαζικό και θερμό από τα περισσότερα άστρα αυτού του τύπου, οπότε η κατοικήσιμη ζώνη εκτείνεται πιο μακριά.
Εάν ο πλανήτης διαθέτει παχιά ατμόσφαιρα και ισχυρό μαγνητικό πεδίο ίσως να έχει αντέξει τις εκλάμψεις και τους ηλιακούς ανέμους του άστρου του. Προς το παρόν όμως αυτό παραμένει υπόθεση. «Κάναμε μια συναρπαστική ανακάλυψη αλλά έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε για αυτόν τον πλανήτη» δήλωσε ο Μαχαντέβαν.
Πηγή: Naftemporiki.gr
