Conceptul acestui artist arată cum ar putea arăta exoplaneta K2-18 b pe baza datelor științifice. K2-18 b, o exoplanetă de 8,6 ori mai mare decât Pământul, orbitează stea pitică rece K2-18 în zona locuibilă și se află la 120 de ani lumină de Pământ. Telescopul spațial James Webb de la NASA a dezvăluit că K2-18 b conține molecule purtătoare de carbon, inclusiv metan și dioxid de carbon. Prezența metanului și a dioxidului de carbon și lipsa amoniacului susțin ipoteza că un ocean de apă ar putea exista sub atmosfera bogată în hidrogen din K2-18 b. Credit: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI), Nikku Madhusthan (IoA)
Datele sugerează că exoplaneta are o posibilă suprafață lichidă a oceanului.
Molecule purtătoare de carbon au fost descoperite în atmosfera zonei locuibile extraterestru Grupul Internațional de Astronomi folosind datele de la K2-18 b NASAs Telescopul spațial James Webb. Aceste rezultate sunt în concordanță cu o exoplanetă care are o suprafață acoperită de ocean, sub o atmosferă bogată în hidrogen. Descoperirea oferă o privire fascinantă asupra unei planete care nu seamănă cu oricare din sistemul nostru solar și ridică posibilități interesante despre lumi locuibile din alte părți ale universului.
Spectrele K2-18 b, obținute cu NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) și NIRSpec (Near-Infrared Spectroscopy) de la Webb, arată metan și dioxid de carbon abundent în atmosfera exoplanetei, precum și o posibilă moleculă detector numită sulfură de dimetil. (DMS). Detectarea metanului și a dioxidului de carbon și lipsa amoniacului susțin ipoteza că K2-18 b ar putea avea un ocean de apă sub atmosfera bogată în hidrogen. K2-18 b, de 8,6 ori mai mare decât Pământul, orbitează stea pitică rece K2-18 în zona locuibilă și se află la 120 de ani lumină de Pământ. Credit: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI), Nikku Madhusudhan (IoA)
K2-18 Webb a descoperit metanul și dioxidul de carbon în atmosferă
K2-18b, o exoplanetă de 8,6 ori mai mare decât Pământul, a fost descoperită de telescopul spațial James Webb al NASA pentru a dezvălui molecule purtătoare de carbon, inclusiv metan și dioxid de carbon. Descoperirea lui Webb se adaugă la studiile recente care sugerează că K2-18 b ar putea fi o exoplanetă isiană, cu o atmosferă bogată în hidrogen și o suprafață acoperită de apă oceanică.
Prima perspectivă asupra proprietăților atmosferice ale acestei exoplanete din zonă locuibilă a venit din observațiile telescopului spațial Hubble al NASA.
K2-18 b orbitează în jurul stelei pitice reci K2-18 în zona locuibilă și se află la 120 de ani lumină de Pământ, în constelația Leului. Exoplanetele, cum ar fi K2-18 b, sunt de dimensiunea Pământului și Neptun, spre deosebire de orice în sistemul nostru solar. Deoarece nu există planete echivalente în apropiere, aceste „sub-Neptuni” sunt puțin înțelese, iar natura atmosferei lor este subiectul unei dezbateri intense în rândul astronomilor.
Implicații pentru viața exoplanetă
Ideea că sub-Neptun K2-18 b ar putea fi o exoplanetă isiană este intrigantă, iar unii astronomi cred că aceste lumi sunt medii promițătoare pentru căutarea dovezilor vieții pe exoplanete.
„Descoperirile noastre subliniază importanța luării în considerare a diferitelor medii locuibile în căutarea vieții în altă parte”, a spus Nikku Madhusuthan, astronom la Universitatea din Cambridge și autor principal al lucrării care anunță aceste rezultate.
Prezența metanului și a dioxidului de carbon și lipsa amoniacului susțin ipoteza că un ocean de apă ar putea exista sub atmosfera bogată în hidrogen din K2-18 b. Aceste observații web timpurii au oferit, de asemenea, posibila detectare a unei molecule numite sulfură de dimetil (TMS). Pe Pământ, este produs doar de viață. Majoritatea DMS din atmosfera Pământului este emisă din fitoplancton din mediul marin.
Ipoteza DMS este mai puțin robustă și necesită o verificare suplimentară.
„Observațiile viitoare ar putea confirma că DMS este într-adevăr prezent în cantități semnificative în atmosfera K2-18 b”, a explicat Madhusudhan.
Caracteristicile atmosferelor exoplanetelor
K2-18 b se află în zona locuibilă și acum se știe că conține molecule purtătoare de carbon, ceea ce nu înseamnă neapărat că planeta ar putea susține viață. Dimensiunea mare a planetei – de 2,6 ori mai mare decât raza Pământului – înseamnă că interiorul planetei poate avea gheață de înaltă presiune precum Neptun, dar o atmosferă subțire bogată în hidrogen și o suprafață oceanică. Lumile isiane se preconizează că vor avea oceane de apă. Cu toate acestea, oceanul este prea fierbinte pentru a fi locuibil sau lichid.
„Deși acest tip de planetă nu există în sistemul nostru solar, sub-Neptunurile sunt cel mai comun tip de planetă cunoscut până acum în galaxie”, a explicat membrul echipei Subhajit Sarkar de la Universitatea Cardiff. „Am obținut cel mai cuprinzător spectru de sub-Neptun din zona locuibilă până în prezent și acest lucru ne-a permis să modelăm moleculele prezente în atmosfera sa”.
Caracterizarea atmosferelor unor exoplanete precum K2-18 b – adică identificarea gazelor și a stărilor fizice ale acestora – este un domeniu foarte activ al astronomiei. Cu toate acestea, strălucirea acestor planete de la stelele lor părinte mai masive face ca sondarea atmosferelor exoplanetelor să fie deosebit de dificilă.
Echipa a ocolit această provocare analizând lumina de la steaua părinte a lui K2-18 b în timp ce trece prin atmosfera exoplanetei. K2-18 b este o exoplaneta în tranzit, ceea ce înseamnă că putem detecta o scădere a luminozității pe măsură ce trece pe fața stelei gazdă. Exoplaneta a fost descoperită pentru prima dată de misiunea K2 a NASA în 2015. Aceasta înseamnă că o mică parte din lumina stelelor în timpul tranzitului trece prin atmosfera exoplanetei înainte de a ajunge la telescoape precum cel al lui Webb. Trecerea luminii stelelor prin atmosfera unei exoplanete lasă urme pe care astronomii le pot reuni pentru a determina gazele din atmosfera exoplanetei.
abilitățile lui James Webb și cercetările viitoare
„Acest rezultat a fost posibil doar datorită gamei extinse de lungimi de undă și a sensibilității fără precedent a rețelei, care a permis detectarea robustă a caracteristicilor spectrale cu două tranzite”, a spus Madhusudhan. „Pentru comparație, o observație de tranzit cu Webb a oferit o precizie comparabilă cu opt observații efectuate cu Hubble pe o gamă de lungimi de undă relativ îngustă”.
„Aceste rezultate sunt rezultatul a două observații ale K2-18 b, cu multe altele care urmează”, a explicat membrul echipei Savvas Constantino de la Universitatea din Cambridge. „Munca noastră aici este o demonstrație timpurie a ceea ce poate observa WEB-ul în exoplanetele din zonele locuibile”.
Rezultatele panelului au fost acceptate pentru publicare în The Scrisori din jurnalul astrofizic.
Echipa intenționează acum să efectueze cercetări suplimentare cu spectrograful MIRI (Mid-Infrared Instrument) al telescopului, care speră să-și valideze în continuare descoperirile și să ofere noi perspective asupra condițiilor de mediu pe K2-18 b.
„Scopul nostru final este să identificăm viața pe o exoplanetă locuibilă, ceea ce ne va schimba înțelegerea locului nostru în univers”, a concluzionat Madhusudhan. „Descoperirile noastre sunt un pas promițător în această căutare pentru o înțelegere mai profundă a lumilor isiene”.
Telescopul spațial James Webb de la NASA este cel mai important laborator de științe spațiale din lume. El rezolvă misterele sistemului nostru solar, privește dincolo de lumi îndepărtate din jurul altor stele și sondează structurile și originile misterioase ale universului nostru și locul nostru în el. WEB este un proiect internațional condus de partenerii NASA, ESA.Agenția Spațială Europeană) și Agenția Spațială Canadiană.
