Hyceańska heca - nowa klasa planet

Uwielbiam pisać o egzoplanetach, ale dziś będę trochę panem marudą, niszczycielem dobrej zabawy. W sierpniu tego roku ukazało się badanie poświęcone tak zwanym “światom hyceańskim”. Poświęcone jest warunkom dla życia i biosygnaturom, które mogą na nich występować.

Dobra może trochę przesadziłem z tym byciem panem marudą, ale z kilku powodów irytuje mnie pewne zamieszanie i rozgłos wokół tematu “nowo odkrytej” klasy planet. W rzeczywistości autorzy publikacji “Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds” po prostu wyróżnili określony typ, dużych planet pozasłonecznych, które okrywa atmosfera bogata w wodór pod którym znajdują się rozległe oceany. Nazwa “hycean” to połączenie “hydrogen” i “ocean”.

Gdy zaczęto odkrywać planety pozasłoneczne w dużych ilościach okazało się, że wyraźny podział na małe skalne planety i wielkie gazowe giganty, tak klarowny w Układzie Słonecznym, nie ma odbicia w kosmosie. Okazało się nie tylko, że istnieją planety o pośrednich rozmiarach, ale wręcz, że te super-Ziemie i mini-Neptuny stanowią większość egzoplanet. Choć nawet między tymi dwiema kategoriami nie ma wyraźnej granicy, choć literatura często wspomina o światach oceanicznych czy nawet parowych (steam worlds), postanowili dodać swoją. I zaowocowało to dość szerokim echem w mediach.

Nie jest to jednak całkiem pozbawiony sensu chwyt marketingowy. Istotnie, dzięki ogromnej masie i powłoce wodorowej ta klasa egzoplanet może utrzymywać wodę w stanie ciekłym w znacznie większym zakresie orbit niż mniejsze super-Ziemie czy planety typu ziemskiego, dla których pas odległości od gwiazdy, w którym nie jest ani za zimno, ani za gorąco, jest trochę skromniejszy. Hyceańskich planet jest też niemal na pewno więcej niż “bliźniaczek Ziemi”. Poza tym łatwiej je wykrywać i badać.

Oczywiście jak wynika z tytułu publikacji, autorzy są zainteresowani nie tylko wodą, ale potencjalnym życiem na takich planetach. Temperatura na powierzchni niektórych może sięgać 200 stopni Celsjusza, jednak z powodu ciśnienia, sięgającego nawet tysiąca atmosfer, woda może pozostać w stanie ciekłym. A głębiej pod powierzchnią może być znacznie chłodniejsza. Według autorów niektóre z tych planet dzięki temu mogą oferować dobre warunki dla życia, choć prawdopodobnie może być ono ograniczone do mikroskopijnych form. Jeśli skalne jądro takiej planety oferuje odpowiednie minerały, to istotnie może być dam dość energii i budulca dla życia.

Następnie autorzy również dywagują trochę na temat biosygnatur, które mogą być trochę inne niż takie, których oczekujemy na planetach podobnych do Ziemi, ale wciąż potencjalnie wykrywalne dla teleskopów przyszłości takich jak JWST. Zastanawiam się jednak na ile mogli się tu zagalopować. Patrząc na to jak wielce kontrowersyjne okazało się odkrycie fosfiny na Wenus oraz interpretacja jej obecności, ciężko wyobrazić sobie jednoznaczną detekcję życia na tak egzotycznych planetach odległych o dziesiątki czy setki lat świetlnych. Panują tam warunki tak obce temu co znamy, że ślady podmorskiego życia mogą być całkowicie zacierane i niewidoczne, przez warstwę atmosfery zgniatającej wodę o temperaturze 200°C. Mogą tam zachodzić nieprzewidziane przez nas procesy geologiczne (hydrologiczne?), które zaowocują nieoczekiwanymi biosygnaturami (bo i samo życie może być zdecydowanie odmienne od tego co znamy). Niewykluczone też, że mogą tam istnieć “zwodnicze biosygnatury” abiologicznego pochodzenia.

Podoba mi się pragmatyzm zainteresowania tymi planetami. Są duże, łatwiej je obserwować i analizować niż te te bardziej podobne do Ziemi. Co tu dużo mówić - myślę, że warto badać wszelkie planety, nie będzie to zmarnowany czas. Irytuje mnie jednak, że publikacja ta ewidentnie została podchwycona przez media przez trik z ogłoszeniem “odkrycia” nowej klasy planet. Nawet jeśli istnieje tam życie (co byłoby fantastyczne), może być tak, że całą tamtejszą biosferę można by traktować jako ekstremofile i próżno szukać tam złożonych istot.

Wreszcie mam jeszcze jedną obawę. Otóż wydaje mi się, że tematyka badania jest dość szeroka. Autorzy zaczynają od zasięgu strefy umiarkowanej (ekosfery, strefy zamieszkiwalnej) a kończą na biosygnaturach zupełnie odrębnego drzewa życia. Badania tego typu często stają w ogniu specjalistów w swoich dziedzinach. Nie wiem czy tak będzie w tym wypadku. Ostatecznie jednak, żeby nie być wielkim marudą powiem, że może to i tak dobrze, że trochę cichy ostatnio temat egzoplanet dostał choćby taki zastrzyk.


Źródła:
Habitability and Biosignatures of Hycean Worlds
Światy hiaceańskie: nowa szansa na biosygnatury?
Newfound Class of Planets Is Good News for Search of Life
‘Hycean’ Worlds Are a New Category of Exoplanets That Could Be Hiding Alien Life
https://en.wikipedia.org/wiki/Hycean_planet

Możliwa planeta okołopotrójna - GW Orionis ABCb

Układ gwiezdny GW Orionis jest interesujący niezależnie od tego, czy kryje się tam planeta, czy nie. Składają się nań trzy gwiazdy otoczone koncentrycznymi pierścieniami protoplanetarnymi. Z reguły znajdują się one w jednej płaszczyźnie, w tym wypadku jednak są one nachylone o 11, 35 i 40 stopni - każdy kolejny bardziej. Ponadto między pierwszym a pozostałymi dwoma pierścieniami jest dość spora przerwa, a wewnętrzny ma eliptyczny kształt, co jest również nietypowe.

Jak można się domyślić z pyłu i gazu znajdującego się w pierścieniach protoplanetarnych powstają planety. Ale nie zawsze - na przykład, gdy w układzie znajduje się więcej niż jedna gwiazda, mogą one zakłócać stabilność pierścieni i formujących się tam obiektów, podobnie jak gwiazdy-towarzyszki krążące wokół układu z pierścieniem . Znaleźliśmy już sporo egzoplanet w układach wielokrotnych, w tym garść okrążających dwie gwiazdy (czyli odpowiedniki gwiezdno wojennej Tatooine). Nazywa się je planetami okołopodwójnymi. Do tej pory jednak nie odkryto egzoplanety, która okrążała by aż trzy gwiazdy.

Astronomowie sądzą, że obecność gazowego giganta w układzie GW Ori, mogłoby wyjaśnić wiele niezwykłych cech tego układu. Byłaby to pierwsza planeta okołopotrójna jaką odkryto. To dobra okazja by wyjaśnić w jaki sposób nadaje się formalne nazwy planetom. Konwencja zakłada, że do nazwy gwiazdy dodajemy małą literkę zaczynając od “b” (uznaje się, że gwiazda to “a”). Kolejne planety otrzymują kolejne litery. Jeśli odkrytych zostanie wiele planet jednocześnie, otrzymują literki od najbliższej gwieździe do najdalszej. Co gdy nie wszystkie zostaną odkryte jednocześnie? Spójrzmy na układ Kepler-20, gdzie odkryto aż sześć planet. Patrząc od najbliższej do najdalszej oznakowano je następująco: b, e, c, f, g, d. Choć istnienie pierwszych pięciu ogłoszono w grudniu 2011, widać, że nie wszystkie odkryto jednocześnie i zanim opublikowano wyniki dotyczące planet b, c, d udało się odkryć jeszcze e i f. W roku 2016, po żmudnej analizie światła gwiazdy, astronomowie doszli do wniosku, że w układzie znajduje się jeszcze jedna planeta, której orbita jest wystarczająco nachylona, że nie przesłania gwiazdy z perspektywy naszych teleskopów (choć znajdująca się dalej planeta d dokonuje tranzytu). Tak do układu dołączyła planeta Kepler-20g.

W układach wielokrotnych, gwiazdom zwyczajowo przypisuje się wielkie litery, kolejno od najjaśniejszej gwiazdy. Wówczas, gdy planeta krąży wokół jednej z nich do nazwy układu dodaje się oznaczenie gwiazdy a dopiero później planety. Dlatego jedna z planet w konstelacji Łabędzia nosi nazwę 16 Cygni Bb. Z nazwy można wywnioskować, że 16 Cygni to układ co najmniej podwójny (zdradzę od razu, że to układ potrójny) i drugą co do jasności gwiazdę okrąża co najmniej jedna planeta. Gdyby wspomniana planeta okrążała dwie gwiazdy jej formalna nazwa brzmiałaby 16 Cygni (AB)b. Zatem jeśli uda się odkryć pierwszą planetę okrążającą trzy gwiazdy jednocześnie, najprawdopodobniej będzie nosić nazwę GW Orionis (ABC)b, choć uproszczonym zapisem będzie GW Ori b. Proste?

Źródła:
Układ potrójny GW Ori i jego dysk okołogwiazdowy
New Observations Show Planet-forming Disc Torn Apart by its Three Central Stars
Exceptionally rare planet with three suns may lurk in Orion's nose
Rarest planet in the universe may be lurking in Orion's nose