środa, 12 kwietnia 2017

Gliese 1132b - pozytywna niespodzianka

Bill Nye zauważył kiedyś nagłówek w gazecie głoszący, że “według z teorii aerodynamicznej, trzmiele nie mogą latać”. Spędził trochę czasu obserwując trzmiele i doszedł do wniosku, że z trzmielami jest wszystko w porządku. To z teorią jest problem.

Kiedy zaczęliśmy odkrywać planety pozasłoneczne, większość z nich była gazowymi olbrzymami okrążającymi swoje gwiazdy na orbitach ciaśniejszych niż orbita Merkurego. Według teorii formowania planet, nie powinny się tam znajdować. A jednak. Obecnie sądzimy, że te tak zwane gorące jowisze, formują się poza “linią śniegu”, czyli wystarczająco daleko od gwiazdy, by woda zamarzała i osiadała na skalnych protoplanetach. W ten sposób osiągają one odpowiednią masę by przyciągać gaz i stawać się gazowymi olbrzymami. Dopiero wtedy mogą one migrować w głąb swoich układów.

Gorące jowisze nie są najpowszechniejszym typem planet. Po prostu najłatwiej je wykryć. Choć wykryliśmy już tysiące egzoplanet, wciąż tak naprawdę raczkujemy. Wśród odkryć dominują planety okrążające blisko czerwone karły. To małe i lekkie gwiazdy, więc prościej wykryć zmiany w ich jasności gdy przysłaniają je planety. Łatwiej również wykryć grawitacyjny wpływ na karły (objawiający się przez “drgania” gwiazdy). Niestety z planetami wokół tych gwiazd wiąże się szereg wątpliwości w kontekście szans na to by były miejscami sprzyjającymi życiu.

Czerwone karły są mniejsze i chłodniejsze niż nasze Słońce, będą też płonąć miliardy lat dłużej (nasza gwiazda jest już mniej więcej w połowie swojego żywota, niektóre czerwone karły w naszej galaktyce nie osiągnęły nawet jednej setnej swojego życia). Wydawałoby się, że to spokojne i stabilne miejsce, ale planety w ekosferze czerwonych karłów nie będą mieć lekkiego życia.

Ekosfera, czyli obszar gdzie może występować woda w stanie ciekłym jest tak blisko tych gwiazd, że ich wpływ grawitacyjny najprawdopodobniej zatrzyma ruch obrotowy* ich planet, tak jak Ziemia zatrzymała rotację Księżyca. Skazuje to jedną półkulę na wieczny dzień, drugą na wieczną noc. Uważamy, że pole magnetyczne chroniące atmosferę Ziemi zawdzięczamy właśnie jej ruchowi obrotowemu. Bez pola magnetycznego Mars systematycznie traci swoją atmosferę a znajduje się on ponad 200 milionów kilometrów od Słońca. Interesujące nas egzoplanety znajdują się raptem o kilka lub kilkanaście milionów kilometrów od swoich czerwonych karłów.

Dlatego najnowsze odkrycie dotyczące planety Gliese 1132 b (GJ 1132 b) jest tak ważne i optymistyczne. Niemal na pewno nie ma tam życia. To istne piekło, smażące się w temperaturze co najmniej 260 stopni Celsjusza. Ale to piekło posiadające atmosferę. Analizując tranzyt planety w siedmiu różnych długościach światła, naukowcy stwierdzili że wydaje się mieć w nich różny rozmiar. Oznacza to, że oprócz samego kształtu planety, światło gwiazdy przesłania atmosfera przepuszczająca tylko niektóre jego długości. A to znaczy, że Gliese 1132 b ma atmosferę choć “nie powinna jej mieć”.

To dobra wiadomość, bo czerwone karły stanowią ponad 90% populacji gwiazd (żółte gwiazdy to raptem około 4%). Mamy teraz solidne podstawy by liczyć na to, że przynajmniej niektóre z nich mogą cieszyć się atmosferą. Pozostaje teraz zastanowić się jak to możliwe. Czy GJ 1132 b, tak jak gorące Jowisze, zmigrowała wewnątrz swojego układu i to co widzimy to ostatnie dni jej atmosfery? Czy ciągnie się za nią ogromny ogon niczym wielkiej komety? Czy może istnieje tam jakiś mechanizm geologiczny w wyniku którego atmosfera jest wciąż uzupełniana? Dodatkowo pocieszające jest, że jeśli pominąć ogromną temperaturę, Gliese 1132 b jest względnie podobna do Ziemi - 60% większa masa i 20% większy promień oznacza, że ma 92% gęstości Ziemi; dla porównania skalisty Mars ma 71% gęstości Ziemi.

Podsumowując, na Gliese 1132 b nie warto szukać życia, ale najnowsze odkrycie mówi nam, że poszukiwania życia na podobnych do Ziemi planetach krążących wokół najbardziej rozpowszechnionych gwiazd we wszechświecie może być warte zachodu.


* - Jak słusznie zauważył Paweł Preś na facebooku, GJ1132b okrążą swoją gwiazdę w niecałe 40 godzin, całkiem możliwe, że to wystarcza by powstało planetarne dynamo i wraz z nim pole magnetyczne wystarczające do osłony atmosfery.



Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


5 komentarzy:

  1. A to stwierdzenie, że przy 260 stopniach Celsjusza na pewno nie może być życia, to nie zbyt mocne jednak? Jeśli ta planeta jest zablokowana pływowo, to powinna mieć znaczące różnice temperatur między półkulami, a nawet jeżeli nie, to przy odpowiednio wysokim ciśnieniu pewnie może być tam na powierzchni ciekła woda. A przecież nawet nie wiemy, czy woda jest warunkiem absolutnie koniecznym do życia.

    OdpowiedzUsuń
    Odpowiedzi
    1. Hmm może poprawię na "niemal na pewno". Oczywiście, że życie może istnieć albo gdzieś głębiej albo na nocnej stronie choć atmosfera według modeli może przy odpowiedniej gęstości całkiem nieźle rozprowadzać ciepło na całej powierzchni planety.

      Czasem używam skrótów myślowych. Zapewne wiele miejsc stwarza warunki dla życia poza ekosferą - podziemne oceany, księżyce gigantów itd, ale na tym etapie na którym jesteśmy racjonalnym jest szukanie analogów Ziemi. Nawet jeśli potrafimy sobie wyobrazić życie w atmosferze Wenus czy jesli spodziewamy się ekstremofili głęboko pod powierzchnią Marsa.

      Usuń
    2. Szukanie analogów tak, ale wykluczanie innych możliwości zdecydowanie nie! ;)

      Usuń