Ovo je novi članak s NASA-inog (a i ESA-inog) sajta Svemirskog teleskopa James Webb. Nekoliko dodatnih komentara i podataka, umetnuto je u prijevod.

Kao što je obično slučaj s ovakvim spektralnim grafovima, i ovdje se čovjek može zapitati gdje su to oni vidjeli te specifične šiljke ("features") koji odaju prisutnost metana i ugljikovog dioksida! Bijele točke izmjera su posijane prilično nasumce, a krivulja modela koji najbolje paše opaženom često ne sadrži ni okomite crtice koje pokazuju kolika je moguća pogreška mjerenja.

Webb otkriva metan i ugljikov dioksid u atmosferi K2-18 b

Jedno novo istraživanje K2-18 b, egzoplaneta 8,6 puta masivnijeg od Zemlje, koje je provedeno NASA-inim Svemirskim teleskopom James Webb, otkrilo je prisutnost molekula s ugljikom (u atmosferi toga planeta), što uključuje one metana i ugljikovog dioksida. (Masa toga planeta je određena primjenom teorijskih modela, a ne mjerenjem. Prim. prev.) Webbovo otkriće ide u prilog drugim nedavno provedenim istraživanjima koja su dala naslutiti da je riječ o "hijaceanskom" egzoplanetu: onom koji ima atmosferu bogatu vodikom i površinu prekrivenu vodenim oceanom. (Novokomponirani engleski pridjev "hyacean" je sastavljen od riječi "HYdrogen" (vodični) i "oCEAN" (oceanski). Prim. prev.)

Prvi uvid u svojstva atmosfere toga egzoplaneta koji se nalazi u nastanjivom pojasu, stigao je od NASA-inog Svemirskog teleskopa Hubble. Ti su rani rezultati potaknuli dodatne studije koje su promijenile naše razumijevanje toga sustava.

K2-18 b orbitira oko hladne patuljaste zvijezde K2-18, na 120 svjetlosnih godina od Zemlje. (K2-18 ima masu od 0,36 mase Sunce, promjer od 0,41 promjera Sunca i površinsku temperaturu od oko 3200°C. Prim. prev.) Nalazi se u zviježđu Lava. egzoplaneti poput K2-18 b, koji imaju promjere veće od Zemljinog, ali manje od Neptunovog, razlikuju se od bilo čega što postoji u Sunčevom sustavu. To što ih nemamo s čime usporediti ovdje u našoj blizini, čini te "podneptune" slabo shvaćenima. Priroda njihovih atmosfera je predmetom žive rasprave među astronomima.

Zamisao prema kojoj je podneptun K2-18 b hijaceanski egzoplanet je intriganta i neki od astronoma vjeruju da su takvi svjetovi pogodna mjesta za potragu za znacima izvanzemaljskog života.

"Kada je posrijedi potraga za životom na drugim planetima, ovi naši rezultati ističu važnost uzimanja u obzir vrlo raznovrsnih okoliša", tumači Nikku Madhusudhan, astronom iz Sveučilišta Cambridgea, prvi autor znanstvenog rada kojim je opisano ovo novo istraživanje. "Tradicionalno, potraga za životom na egzoplanetima je u prvom redu usredotočena na manje, stjenovite planete, ali krupniji, hijaceanski svjetovi su puno zgodniji za proučavanje tamošnjih atmosfera."

Obilje metana i ugljikovog dioksida, kao i odsutnost amonijaka, idu u prilog pretpostavci da bi ispod vodikom bogate atmosfere K2-18 b mogao postojati vodeni ocean. Ovim preliminarnim Webbovim opservacijma je možda uočen i dimetil sulfid, tvar koju na Zemlji proizvode jedino životni oblici. Veliku većinu dimetil sulfida u Zemljinoj atmosferi je proizveo morski fitoplankton. Međutim, prisutnost dimetil sulfida u atmosferi K2-18 b još nije izvjesna i za njenu potvrdu će biti potrebna dodatna promatranja.

"Naknadna promatranja Webbom bi trebala potvrditi dimetil sulfid ako je on zbilja u nekoj značajnijoj količini prisutan u atmosferi K2-18 b", pojašnjava Madhusudhan.

Premda se K2-18 b nalazi u nastanjivom pojasu i iako sada znamo da na njemu ima molekula koje sadrže ugljik, to još uvijek ne znači da taj planet može podržavati život. Znatna veličina toga planeta - kojemu je polumjer 2,6 puta veći od Zemljinog - znači da u njegovoj unutrašnjosti, slično kao i u Neptunovoj, vjerojatno postoji ogromni plašt od leda pod visokim tlakom, ali s rijeđom vodičnom atmosferom i površinom pokrivenom tekućim oceanom. Za hijaceanske svjetove se pretpostavlja da je ta tekućina voda, ali ocean na takvom planetu bi mogao biti isuviše vruć da bi u njemu moglo biti života. Moguće je i to da bi temperatura mogla biti previsoka da tamo voda ostane u tekućem stanju. (Velika poluos orbite K2-18 b ("srednja udaljenost" od matične zvijezde) je duga oko 21,5 milijun kilometara. Prim. prev.)

"Premda u Sunčevom sustavu nema takvih planeta, koliko znamo u ovom trenutku, podneptuni su najčešća vrsta planeta u našoj galaktici", tumači član istraživačkog dima Subhajit Sarkar, iz Sveučilišta Cardiffa. "Dobili smo dosad najdetaljniji spektar jednog podneptuna koji se nalazi u nastanjivom pojasu. Sada možemo razaznati koje sve molekule postoje u njegovoj atmosferi."

Karakterizacija atmosfera egzoplaneta poput K2-18 b - tj. identifikacija prisutnih plinova i fizičkih svojstava - vrlo je živo područje u današnjoj astronomiji. Međutim, ti su planeti zasjenjeni sjajem njihovih matičnih zvijezda, zbog čega istraživanje atmosfera egzoplaneta predstavlja veliki izazov.

Ovaj istraživački tim je doskočio tome izazovu tako što je analizirao svjetlo iz zvijezde K2-18, koje je prošlo kroz atmosferu njenog planeta K2-18 b. K2-18 b je tranzitirajući egzoplanet, kojega je 2015. g. otkrio NASA-in Svemirski teleskop Kepler. To znači da tijekom njegovih tranzita jedan sićušni dio svjetla matične zvijezde prođe kroz atmosferu egzoplaneta. Kada to svjetlo stigne do teleskopa poput Webba, u njemu je moguće uočiti tragove koje su utisnule tvari prisutne u atmosferi planeta. Zahvaljujući tome, astronomi mogu dokučiti od kojih je plinova sazdana atmosfera egzoplaneta.

"Ove je rezultate bilo moguće ostvariti jedino zahvaljujući Webbovoj osjetljivosti koja nema presedana i njegovoj sposobnosti da opaža u širem rasponu valnih duljina. Tako smo bili u mogućnosti u samo dva tranzita na uvjerljiv način registrirati spektralne tvorbe", kaže Madhusudhan. "Usporedbe radi, jedno promatranje tranzita Webbom je dalo preciznost usporedivu s osam promatranja Hubbleom, provođenih tijekom nekoliko godina i u razmjerno uskom valnom pojasu."

(...)

Znanstveni rad o ovom istraživanju je prihvaćen za objavljivanje u Pismima Astrofizikalnog dnevnika.

Isti istraživački tim sada ima namjeru provesti dodatna promatranja spektrografom Webbovog MIRI-ja. Oni se na taj način nadaju dodatno potvrditi svoje nalaze i dobiti nove uvide u uvjete koji vladaju na K2-18 b.

"Naš krajnji cilj je identifikacija života na nekom nastanjivom egzoplanetu. To bi preobrazilo razumijevanje našeg mjesta u svemiru", zaključuje Madhusudhan. "Naši rezultati su obećavajući korak naprijed prema potpunijem razumijevanju hijaceanskih svjetova, što je sve dio velike potrage za izvanzemaljskim životom."

Načinjena na temelju znanstvenih podataka, ova ilustracija prikazuje kako bi egzoplanet K2-18 b mogao izgledati. Na slici je prikazan i planet K2-18 c, između K2-18 b i njihove matične zvijezde.

NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI)

https://webbtelescope.org/.../news.../2023/news-2023-139

Preuzeto sa FB