2M1510(AB)b - prostopadła planeta?

Kiedy byłem na urlopie "wykryto" bardzo interesującą planetę. Używam cudzysłowu, bo mówimy raczej o silnych dowodach na jej istnienie. Analiza ruchu dwóch z trzech brązowych karłów układu 2M1510 wykazała perturbacje karłów A i B, których nie można wyjaśnić obecnością trzeciego, znacznie bardziej oddalonego karła C. Zachowanie to jednak może wyjaśnić niewidoczna planeta, która okrąża układ AB, ale na orbicie prostopadłej do płaszczyzny orbit A i B.

Byłby to pierwszy taki przypadek. Jak mogłoby dojść do powstania 2M1510(AB)b? Jeśli jej orbita byłaby silnie eliptyczna, mogłoby to sugerować, że dwa brązowe karły przechwyciły błądzącą po kosmosie planetę. Jeśli powstała razem z nimi, to pewnie musiałby istnieć proces w wyniku którego, na przestrzeni lat orbita planety uległa tak ekstremalnemu nachyleniu. W obu przypadkach to bardzo ciekawy obiekt.


Linki:
Universe Today
Wikipedia
Niebo pełne planet

W poszukiwaniu pierwszego egzoksiężyca

(Tekst pierwotnie pojawił się na profilu Facebookowym w listopadzie 2024)

David Kipping to astronom z dużym zacięciem popularyzatorskim. Od lat lat marzy mu się odkrycie księżyca poza Układem Słonecznym. Spełnienie tego marzenia jest dziś bliżej niż kiedykolwiek. Nie mówimy tu o WASP-49b I, potencjalnym egzoksiężycu, o którym pisałem parę tygodni temu. Kipping i jego zespół niedawno otrzymali aż 60 godzin czasu teleskopu Webba na obserwację gwiazdy Kepler-167. Liczą, że dane zebrane w tym czasie pozwolą na ogłoszenie odkrycia pierwszego egzoksiężyca metodą tranzytową.

W roku 2016 Kipping i jego zespół odkryli planetę podobną do Jowisza krążącą wokół tej gwiazdy. Jest ok 10% mniejsza od naszego olbrzyma, a gwiazda Kepler 167 ma 74% rozmiaru naszego Słońca. Oznacza to, że Kepler-167e ma około jednej ósmej rozmiaru swojej gwiazdy, czyli w czasie tranzytu przysłoni mniej więcej jedną sześćdziesiątą czwartą światła docierającego do teleskopu Jamesa Webba.

Okrążenie swojej gwiazdy zajmuje tej planecie niemal 3 lata, więc okazja do obserwacji i pomiarów nie trafia się często. Kipping sądzi, że poza potencjalnymi księżycami, powinni być też w stanie ocenić spłaszczenie planety i nachylenie jej osi. Z filmu nagranego przez Kippinga wynika, że czułość JWST powinna wystarczyć by wykryć księżyc wielkości Tytana (promień 2575 km). Twierdzi też, że w tych warunkach brak detekcji, będzie równie doniosłym wynikiem. A to dlatego, że zarówno Jowisz i Saturn posiadają księżyce tej wielkości, więc brak takowego w przypadku Keplera-167e miałby mocne implikacje dla naszych teorii o formacji układów planetarnych i księżyców. Nie wspomniał o tym, że największe księżyce Neptuna i Urana mają promienie wielkości 800 i 1300 km. Są jednakże planetami ponad dwukrotnie mniejszymi i znajdującymi się dalej od gwiazdy, ma to sporo sensu.

Faktem jest, że obecność dużych księżyców wokół gazowych gigantów wydaje się czymś oczywistym. Ekscytująca jest perspektywa, że wreszcie będzie można powiedzieć, “tak, oczywiście, że tam są”. Analiza danych z pewnością zajmie długie miesiące. Mam nadzieję, że będą konkluzywne.

Tyle “na gorąco” (choć słabo tu pasuje taki zwrot, bo do napisania tego tekstu przymierzałem się od 25 października). Dajcie znać czy chcielibyście, żebym rozpisał się bardziej o szansach / przeszkodach, które mogą czekać na zespół badaczy, czyli czułość pomiaru i zwykły niefart w postaci pechowego układu geometrycznego.


Więcej o egzoplanetach? W mojej książce:
ideaman.tv/niebo-pelne-planet

Źródełka:
It's happening!! Right now!
6491 - Revealing the Oblateness and Satellite System of an Extrasolar Jupiter Analog
Wikipedia - Kepler-167

Znów o K2-18b

Już kilka razy od wydania “Nieba pełnego planet” otrzymałem pytanie, co chciałbym dopisać lub co zmieniło się od napisania książki. Mając świadomość, że to egzoplanety to relatywnie nowa działka wiedziałem, że odkryć będzie przybywać, dlatego chciałem dać czytelnikom podstawy, przedstawić aktualny stan badań i perspektywy. Dlatego nie spodziewam się, żebym chciał coś usunąć lub zmienić, prędzej coś dopisać. I z pewnością dziś rozdział “K2-18b - mokra egzoplaneta” byłby dłuższy. Ale nie tyle z powodu odkryć, co raczej dramy wokół rzekomych odkryć.

K2-18b to glob dwa i pół raza większy oraz osiem i pół raza cięższy od Ziemi. Zrobiło się o nim głośno w 2019, gdy w jego atmosferze wykryto parę wodną. Był to pierwszy przypadek planety nie będącej gazowym olbrzymem, na której stwierdzono istnienie wody. Jeśli pominąć cząsteczkowy wodór, to woda jest najpowszechniejszym związkiem chemicznym we wszechświecie. Znalezienie jej na egzoplanetach wydawało się raczej nieuniknione. Co więcej w tym przypadku nie było pewności, czy to super-Ziemia czy mini-Neptun. Dziś zdaje się przeważać opinia, że raczej to drugie.

Później, w 2023 wykryto jeszcze dwutlenek węgla oraz metan - znów nie powinno to szokować, oba związki mogą powstawać w procesach nie-biologicznych. Jednak parę tygodni temu pojawiła się publikacja twierdząca, że w atmosferze planety wykryto również DMS - siarczek dimetylu, a to już coś bo na Ziemi kojarzony jest z aktywnością biologiczną. Innymi słowy na K2-18b “zapachniało” życiem.

Jeszcze przed moim urlopem postanowiłem nie pisać o K2-18b, bo jak się okazało jeszcze w styczniu wyszła publikacja krytykująca wyniki dotyczące DMS, a precyzyjniej mówiąc “Kompleksowa reanaliza transmisyjnego spektrum K2-18b z JWST NIRISS+NIRSpec”. Autorzy artykułu potwierdzili obecność metanu (w dużych ilościach) i stwierdzili brak wyraźnych oznak dwutlenku węgla i DMS. A to nie jedyny krytyczny głos. Według Antona Petrova, tuż po publikacji artykułu “Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere” od którego zaczęła się cała heca, dość szybko pojawiły się głosy krytykujące analizę statystyczną, która umiejscawia DMs w atmosferze K2-18b. Jakby tego było mało, choć siarczek dimetylu na Ziemi produkowany jest przez życie, to odkryto go też na komecie 67P/Churyumov–Gerasimenko. Nie jest zatem dobrym wskaźnikiem życia. Może powstawać abiotycznie. Podobnie jak metan. Czy tlen.

Wydawałoby się zatem, że temat powinien szybko przycichnąć. Znów ktoś krzyknął “Wilk”, ale wiedzieliśmy, że trzeba być sceptycznym… a przynajmniej tak powinno być. Jednak nius złapał wiatr w żagle, dorobił się coraz odważniejszych nagłówków w coraz większych mediach i dlatego właśnie czytacie ten wpis.

Częściowo wynika to też z tego, że autorzy pierwotnego artykułu opublikowali nowy w którym twierdzą, że druga obserwacja K2-18b przez JWST daje pewność obecności DMS na poziomie 3-sigma. Oznacza to w teorii 99,7% na to, że wynik nie jest dziełem przypadku/błędu… ale w świecie nauki to dość skomplikowane i bardziej pożądany wynik, szczególnie przy ekstraordynaryjnych twierdzeniach, to 5-sigma, czyli 99,9999%. Wiarygodność publikacji podważa też przekonanie autorów, że DMS jest biosygnaturą. Jak już wiemy, związek ten może powstawać też bez udziału biologii, więc to źle świadczy o autorach. Podobnie twierdzą, że tylko kombinacja CO2 i DMS może wyjaśnić takie wyniki spektralnej analizy, choć wspomniane badanie z reanalizą wykazało coś zupełnie innego. Na koniec jeszcze jedna obserwacja Antona - wygląda na to, że autor kontrowersyjnych badań w swojej publikacji cytuje głównie swoje własne prace. To też duża czerwona flaga.

Podsumowując chciałbym powiedzieć dwie rzeczy. Pierwsza chyba jest bardzo jasna - argument, że znaleźliśmy życia, albo chociaż jego silne poszlaki jest bardzo przesadzony. Nie dość, że kwestionowane jest samo wykrycie DMS, to traktowanie go jako biosygnatury jest też naciągane. Druga jest taka, że jednocześnie nie można wykluczyć, że życie tam istnieje. Byłoby fantastycznie, gdyby udało się to potwierdzić. Nie dajcie się zwieść mojemu krytycznemu tonowi - gdybym miał zgadywać, wydaje mi się prawdopodobne, że we wszechświecie życie jest dość powszechne, choć sądzę, że najczęściej jest to życie bardzo proste a zatem trudne do wykrycia. Sądzę tak, biorąc pod uwagę jak wiele planet jest w kosmosie, jak szybko powstało na Ziemi, oraz jak długo trwało zanim stało się złożone.


Źródła i linki:
Carbon-bearing Molecules in a Possible Hycean Atmosphere - początek całej hecy (2023)
A Comprehensive Reanalysis of K2-18 b’s JWST NIRISS+NIRSpec Transmission Spectrum (styczeń 2025)
Evidence for Abiotic Dimethyl Sulfide in Cometary Matter (2024)
Major Updates About DMS Detection From Planet K2-18b, Life or What? - Anton pierwszy film
New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18 b from JWST MIRI - drugi artykuł tych samych autorów 3-sigma.
JWST observations of K2-18b can be explained by a gas-rich mini-Neptune with no habitable surface
Let's Talk About Recent Claims of Alien Life on Planet K2-18b - Anton drugi film
Niebo pełne planet - moja książka

Ta pozytywna notka o klimacie w 2025

W styczniu naiwnie obiecałem, że przygotuję bardziej optymistyczną notkę o klimacie. Nie było łatwo. Między innymi przez nawałnicę surrealnych wydarzeń, głównie w USA. Ale słowo się rzekło. Emisje ludzkości w 2024 wzrosły o 0,8%. To źle, ale to pokazuje pozytywny trend. Jeszcze lepiej widać to w Chinach, gdzie emisje wzrosły o zaledwie 0,2% i niektóre szacunki mówią, że 2025 rok może być tym, w którym zaczną spadać. Chiny planowały osiągnąć szczyt emisji przed 2030 rokiem i neutralność do 2060, więc… ten cel zaczyna wyglądać bardzo realnie. Przynajmniej ta pierwsza część.

Ten tekst generalnie może pokazać, że pod względem klimatu, jeśli tylko przymkniemy oczy na USA, nie jest aż tak źle jakby się mogło wydawać. Nie zrozumcie mnie źle. Wciąż pędzimy w kierunku bardzo dystopijnej przyszłości, wszystkie te wysiłki o których wspomnę to za mało i za późno, ale wygląda na to, że już nie kładziemy cegły na pedale gazu.

Mniej źle dzieje się w Amazonii. Tempo wylesiania, które wzrastało przez lata, szczególnie agresywnie za rządów Jaira Bolsonaro (lata 2019-2022, może kojarzyć go jako “Brazyliskiego Trumpa”) spadło o połowę w czasie pierwszych dwóch lat rządów Luli da Silva. Można liczyć na to, że trend się utrzyma, bo ten facet był już prezydentem Brazylii w latach 2003-2010 i wówczas tempo wylesiania spadło aż o trzy czwarte.

Jedna trzecia energii elektrycznej generowana jest z źródeł odnawialnych. Trend jest tak silny, że IEA (International Energy Agency) przewiduje, że osiągnęliśmy globalny szczyt emisji związanych z wytwarzaniem elektryczności i od teraz zaczną spadać. Byłby to ogromny przełom, nawet jeśli tyczy się “jedynie” sektora energetycznego, bo ten stanowi jedną trzecią naszych emisji. Przypominam, że w 2024 Wielka Brytania skończyła całkowicie z energią z węgla (choć wciąż mają elektrownie na gaz ziemny). Warto mieć świadomość, że sporą zasługę w tych trendach mają Chiny. Tak, te Chiny, które wciąż budują elektrownie węglowe, jednocześnie tak mocno idą w atom i źródła odnawialne, że poprawiają statystyki całej planecie. Niektóre części Europy też świecą przykładem. Zestawienie LowCarbonPower, które dla niektórych krajów używa danych z 2022 roku, pokazuje aż czternaście krajów, gdzie niskoemisyjne źródła (atom, wiatr, słońce, hydro, geotermia, biomasa) stanowią ponad 90% miksu elektrycznego. Dla czterdziestu dwóch to ponad 70%, w Polsce czołgamy się do tych średni 30%. W czołówce poza oczywistymi krajami skandynawskimi czy Francją zobaczymy też Paragwaj, Urugwaj, Republikę Środkowoafrykańską, Ugandę, Etiopię czy Bhutan.

Zerknijmy zatem na elektryfikację transportu. W zeszłym roku w Norwegii liczba elektryków przerosła liczbę samochodów spalinowych. Ponad 90% nowych samochodów kupowanych tam to elektryki. Znów muszę wrócić do Chin, bo tam jest to imponujące 50%. Warto też wspomnieć, że jeśli idzie o źródła odnawialne, to wiecie kto stąpa po piętach Chinom? Bliski wschód. Co jak co, ale tych gości trudno posądzać o bycie jakimiś ekoświrami. Nie znalazłem informacji o tamtejszej sprzedaży samochodów.

Przyjrzyjmy się modelom klimatycznym. Na początku stulecia klimatolodzy przewidywali, że jeśli utrzymamy obecny kurs, to w 2100 osiągniemy 4°C ocieplenia. Jest to ocieplenie apokaliptyczne. Wrzucę trochę linków do źródeł. Aktualne przewidywania wskazują, że celujemy z ociepleniem między 2.2°C a 3.4°C (najprawdopodobniejsza wartość to 2.7°C), co plasuje nas gdzieś między tragedią a dystopią. W krajach rozwiniętych emisje zeszły do poziomów sprzed 50 lat. Gdyby udało się zrealizować ambicje i plany, mamy wciąż szansę by utrzymać ocieplenie na poziomie 2.1°C, to wciąż tragiczne, ale wiecie, jesteśmy w trybie “damage control”. Utrata palca jest straszna, ale lepsza niż utrata całej ręki. Ostatnie lata coraz mocniej pokazują, że mamy instrumenty by powstrzymać zmiany klimatyczne. Brakuje tylko woli. A każdy ułamek stopnia robi wielką różnicę.


Źródła:
Global Carbon Budget.org
Deforestation in the Amazon has halved in the last few years
Electricity 2024 Analysis and forecast to 2026
Social tipping dynamics for stabilizing Earth’s climate by 2050
How much progress have we made on climate change?
As the climate crisis worsens, the warming outlook stagnates
Plus lektura uzupełniająca:
Fatalna ścieżka
IPCC 2022 - mitygacja zmian klimatycznych
IPCC 2022 - wpływy, adaptacja zagrożenia

Jak 2024 przebił 1,5°C

Ciekawą zimę mają w Kaliforni… Choć w sumie to nie, bo pożary w tym stanie to ostatnio norma, po prostu tym razem oberwało się również bogatym dzielnicom. Niecały miesiąc po tym jak pisałem, że ubezpieczyciele wycofują się z regionów, które najmocniej dotykają i dotkną zmiany klimatyczne. To ciekawy spektakl, przy okazji którego przelewa się fascynująca fala reakcji i komentarzy. Moim faworytem jest Keith Wasserman, milioner od nieruchomości w LA, który na Twitterze próbował szukać “prywatnej straży pożarnej”, bo dookoła się paliło. Oferował dowolną zapłatę. Z jednej strony fenomenalny obraz oderwania, z drugiej pewnie nie minie rok zanim powstaną takie właśnie jednostki, albo jak przewiduje ktoś w sieci jakiś klon ubera, dedykowany do ewakuowania bogaczy.

Budżet policji zwiększono o $126 milionów, do kwoty ponad dwóch miliardów dolarów. Dzięki temu, może LAFD (straż pożarna) nie daje rady płomieniom (w tej skali to nic dziwnego), ale za to LAPD “remains vigilant” i pilnuje, żeby przypadkiem nikt nie szabrował.

Pewien internauta zamieścił fotkę wozu strażackiego zablokowanego przez korek uciekających samochodów, z płomieniami na horyzoncie. Napisał, że przypomina mu to, kiedy spóźnił się do pracy, bo klimatyczny protest zakłócał ruch na ulicy. Ja czytając o tym, że nie ma już czym gasić ognia przypomniałem sobie o nieustannie nawadnianych polach golfowych przez te wszystkie lata suszy.

Rok 2024 był najgorętszym w historii pomiarów. Całe top10 najgorętszych lat zajmują roczniki 2014 lub późniejsze. Możecie tego nie wiedzieć, ale poza LA płonie między innymi tropikalny las na wschodzie Madagaskaru, pełen unikalnych gatunków. Nie ma tam milionerów. A po tym jak w 2023 pożary objęły 52 tysiące kilometrów kwadratowych na Syberii, w 2024 spłonęło 88 tysięcy kilometrów kwadratowych emitując niecałe siedem milionów ton CO2 do atmosfery.

Pamiętacie jak dawno, dawno temu, w 2015 w Paryżu rządy 195 krajów osiągnęły porozumienie, że należy powstrzymać globalne ocieplenie znacznie poniżej 2°C (względem preindustralnych temperatur) i podjąć starania by ograniczyć ocieplenie 1,5°C? To były czasy… W tych zamierzchłych, pełnych optymizmu czasach Piąty Raport IPCC wieścił, że jeśli utrzymają się obecne (ówczesne) trendy emisji, poziom 1.5°C może zostać przekroczony między 2030 a 2050. Niektóre modele były alarmistyczne i mówiły, że próg 1.5°C grozi nam już między 2025 a 2030. Tymczasem ludzkości udało się przebić te scenariusze, bo 2024 rok jest pierwszym, który przebił tą barierę.

Jako, że w 2025 powinno nastąpić zjawisko La Niña, to 2024 ma szansę utrzymać rekord przez jakiś czas. Będzie można triumfalnie ogłosić, że globalne ocieplenie jest w odwrocie. Współczuję tym, którzy musieli czekać aż do stycznia na śnieg, żeby sobie pośmieszkować z katastrofy klimatycznej.

Dobra starczy tego zrzutu. Jak chcecie, mogę przygotować drugą notkę (pewnie będzie krótsza) o tych pozytywnych wiadomościach klimatycznych. Tymczasem przypominajcie znajomym, oburzonym na propozycje wysokich podatków dla najbogatszych, że są bliżej bycia uchodźcą klimatycznym niż bycia w tej grupie.

JUMBO - zdmuchnięte gwiazdy?

Jednym z interesujących odkryć teleskopu Jamesa Webba było wykrycie sporej grupy binarnych obiektów o masie Jowisza, czyli JUMBOs (Jupiter Mass Binary Objects). Odkrycia dokonano w sercu mgławicy Oriona. Wśród ponad pół tysiąca obiektów o masach od połowy do kilkunastokrotności Jowisza, niemal jedną dziesiątą stanowią układy podwójne o dość szerokiej separacji (odległości między obiektami). To dziwne, bo rzuca wyzwanie naszym teoriom tego jak powstają planetary - planety swobodne, nie krążące wokół gwiazd.

Dlaczego? Bo sądzi się, że planetary z reguły powstają w jakimś układzie i są z niego wyrzucane, rzadziej powstają samoistnie w wolnej przestrzeni. Wydaje się, że mało prawdopodobne jest wrzucenie pary planet z młodego układu, lub by taki duet powstał w przestrzeni międzygwiezdnej. Ponadto z reguły w układach podwójnych separacja jest skorelowana z rozmiarem - to znaczy jest mniejsza, kiedy składniki są lżejsze. Tymczasem w przypadku JUMBO separacja jest duża, podobna do typowej odległości między gwiazdami w układach podwójnych.

Pojawiła się hipoteza, która tłumaczy istnienie JUMBO. Astronomka Jessica Diamond w swojej nowej publikacji proponuje jak mechanizm fotoewaporacji mógłby przyczynić się do ich powstania. W regionie, gdzie licznie występują największe gwiazdy (typy O i B, dwukrotnie lub jeszcze większe niż Słońce), ich wiatr gwiezdny jednocześnie wspomaga kompresję jąder gwiazd, oraz “zdmuchuje” ich zewnętrzne warstwy. W ten sposób zamiast gwiazd powstają obiekty o masie podobnej do Jowisza. A jako, że dzieje się to w mgławicy, rodzącej liczne gwiazdy, często w układach podwójnych, to przestaje być dziwne, że część tych “zdmuchniętych gwiazd” powstaje w układach binarnych o separacji charakterystycznej dla gwiazd podwójnych.

Czyli zagadka rozwiązana? Nie tak prędko. Jessica Diamond mówi, że konieczne będą kolejne obserwacje. Co więcej hipoteza jest falsyfikowalna - jej model przewiduje, że tylko gromady z największymi gwiazdami typu O i B powinny tworzyć JUMBO. Więc jeśli uda się zaobserwować liczne JUMBO w gromadzie bez takich gwiazd, będzie trzeba dopracować model lub zaproponować coś innego.


Publikacja:
Formation of Jupiter-mass Binary Objects through Photoerosion of Fragmenting Cores

Parowy świat, czyli jak zostałem egzoplanetarnym snobem

To nie będzie wpis steampunkowy. To wpis o nowym typie egzoplanet. Brzmi jak powód do ekscytacji. Ale istnienie takich planet było przewidywane już wcześniej. Powiedziałbym wręcz, że to oczywiste, więc chyba zrobił się ze mnie egzoplanetarny snob. Istnieją światy lodowe, światy oceaniczne, więc logicznym jest, że są też i światy parowe. Jednak potwierdzenie istnienia takowego to już nie lada wyzwanie. Kto czytał “Niebo pełne planet” pewnie wie…

GJ 9827 d to planeta prawie dwa razy większa od Ziemi i ponad trzy raz cięższa. Odkryto ją w 2017 roku. Jako, że krąży bardzo blisko swojej gwiazdy (pełna orbita zajmuje jej zaledwie sześć dni), to była wdzięcznym obiektem do badania. W 2020 roku teleskop Kecka zbadał atmosferę planety i wykluczył w niej obecność wodoru i helu. A teraz, dzięki teleskopom Hubble i Webba potwierdzono, że atmosfera GJ 9827 d to głównie para wodna.

W 2011 wyodrębniono klasę planet zwaną światami hyceańskimi. “Hycean world” to połączenie “hydrogen” i “ocean”. Chodziło planety bogate w wodę z gęstą atmosferą wodoru, helu i pary wodnej. Pamiętajmy, że woda to najpowszechniejsza cząsteczka w kosmosie, jeśli pominąć czysty wodór H2. Jednocześnie wodór i hel są bardzo lekkie, więc chętnie uciekają z planet poniżej pewnej masy, odpowiednio blisko gwiazdy.

Wiecie… dziś łatwo mówić, że to oczywiste, że są planety poza Układem Słonecznym. Ale pierwsze wykrycie to było coś. Tu jest podobnie. Czapki z głów dla zespołu, ale nie powiem, żebym był szczególnie podekscytowany. Zbliżamy się też wielkimi krokami do odkrycia pierwszych księżyców poza układem słonecznym. To też wydaje się oczywiste, ale przyznam, że w tej kwestii czuję pewną ekscytację. Dlatego niedługo mam nadzieję przygotować dla Was kolejny post w tym temacie. Dwa tygodnie temu pisałem o WASP-49b I - potencjalnym egzoksiężycu. Teraz chcę powiedzieć o zbliżającym się badaniu Kepler-167e, planety podobnej do Jowisza, którą prawdopodobnie okrążają księżyce.


Źródła:
JWST/NIRISS Reveals the Water-rich “Steam World” Atmosphere of GJ 9827d
Study Confirms a New Type of Exoplanets: Water-Rich Steam Worlds!
Hyceańska heca - nowa klasa planet
WASP-49b I - potencjalny egzoksiężyc
Niebo pełne planet - no i moja książka