před Dvaceti lety, téměř na den, dva konkurenční týmy astronomů nezávisle objevili první známou tranzitující exoplaneta—svět, který, viděno ze Země, prošel přes obličej jeho hvězda, stín směrem k bdělé dalekohledy., O dvě desetiletí později, přechody se stala mízou exoplanet studií, dávat tisíce světů prostřednictvím vesmírné teleskopy, jako je NASA Kepler a Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) misí a umožňuje vědcům nejen odhadnout planety velikosti a dráze, ale také jeho hustota a sypná složení. Stručně řečeno, tranzitující světy se ukázaly jako klíčové při narůstajícím hledání kosmických dvojčat země. V roce 1999 však představa, že by tyto exoplanetární stíny byly vůbec detekovatelné, byla tak fantastická, že ověření trvalo samostatné úsilí dvou skupin.,
podobný scénář se nyní hraje znovu: Dva vědecké týmy oznámily, že jejich nezávislý objev vody—základy biologie, jak ji známe—v atmosféře tranzitující planeta přezdívaná K2-18 b. Planeta obíhá v obyvatelné zóně své hvězdy, sweet spot, ve kterém starlight může dostatečně teplé světě, aby mohla voda do bazénu a průtoku na jeho povrchu., Milníkem v hledání mimozemského života, výsledek věští blízké budoucnosti, ve které astronomové budou používat nové, moderní dalekohledy na zemi a ve vesmíru, aby hlouběji studovat nejslibnější planet kolem slunce je sousední hvězdy.
„Tohle je jediná planeta, právě teď, že víme, že mimo sluneční soustavu, která má tu správnou teplotu pro podporu vody, která má atmosféru a to, že má voda v ní,“ říká Angelos Tsiaras, astronom z University College London a hlavní autor jedné ze studií, která byla dnes zveřejněna v Přírodě Astronomie., Tsiaras a jeho kolegové používají sofistikované počítačové modely, aby dráždit ven známky vodní páry na K2-18 b z dat získaných pomocí Hubblova kosmického Dalekohledu, takže planeta, říká, „nejlepší kandidát pro obyvatelnost“ v současné době známé.
Hubbleova data nemluví s významem o objemu vody na k2—18 b-v horní atmosféře planety by podobný signál vyjádřil buď závan vlhkosti, nebo hodnota oceánu. Tsiaras a jeho kolegové naznačují, že vodní pára by mohla tvořit kdekoli mezi stotinou procenta až polovinou atmosféry k2-18 b., Připnout dolů, jak mnoho vody (stejně jako ostatní plyny, jako je metan, oxid uhličitý a čpavek) je tam bude vyžadovat více širokopásmové pozorování pomocí budoucích kosmických zařízení jako jsou NASA James Webb Space Telescope, Evropské Kosmické Agentury Atmosférické Dálkové ovládání-Infračervené Snímání Exoplanet Large-Průzkum (ARIEL) dalekohled a rodící se generace extrémně velké pozemní dalekohledy.,
K2-18 b je mírně více než dvakrát větší než Země a téměř devětkrát jako masivní, pravděpodobně s pevné jádro z hornin nebo ledu obklopen tíživě tlustou obálku z vodíku a dalších plynů, zřejmě včetně vodní páry. Kepler našel v roce 2015, Svět se hnízdí na 33denní oběžné dráze kolem tlumené, chladné červené trpasličí hvězdy vzdálené asi 110 světelných let, v souhvězdí Leo. Tato hvězda svítí s méně než 3 procenty svítivosti našeho vlastního slunce, ale protože k2-18 B obíhá tak těsně k němu, planeta dostane jen o 5 procent více hvězdného světla než naše vlastní., A protože planeta prochází, část tohoto hvězdného světla prochází jeho horní atmosférou na cestě k dalekohledům, vyzvedává a přenáší informace o koktejlu plynů ve vzduchu k2-18 b.
Osm různých obdobích mezi lety 2016 a 2017, tým vedl o Björn Benneke z University of Montreal měří K2-18 b je přechodné atmosférický lesk s Hubble Space Telescope, stejně jako s Kepler a Spitzer Space Telescope., Hubble data jsou často propuštěn k veřejnosti, jakmile jsou shromážděny, a v tomto případě, že politika dovoleno Tsiaras a jeho co-pracovníků provádět své studium. Stejně jako Tsiaras je skupina, samostatné analýzy Benneke tým naznačuje existenci statisticky významný zlomek vodní páry v K2-18 b je horní atmosféra—ale také, a to jednoznačně, to, co tým tvrdí, jsou náznaky tekuté-vodní kapky kondenzační hlouběji. To znamená, že Benneke a jeho kolegové hlásí důkazy o oblacích – a dešti. Jejich studie byla zveřejněna na serveru preprint arXiv.,org a byl předložen Astronomical Journal k recenzované publikaci.
“ obě studie ukazují, že na této planetě je atmosféra a voda, což činí výsledek ještě silnějším,“ říká Benneke. „Nalezení vodní páry je skvělá, ale co je tak zvláštního na K2-18 b je, že naše modely naznačují, částí její atmosféru mají dostatečné teploty a tlaku pro to, že páry se tvoří kapičky kapalné vody. A ty, stejně jako v zemské atmosféře, budou tvořit mraky a padat jako déšť., Stejně jako na Zemi by měla existovat souhra mezi kondenzací a odpařováním, aktivním vodním cyklem mezi mraky a plynnou částí atmosféry.“
atmosférická oblast, ve které se mohou tvořit mraky, Benneke spekuluje, by mohla být relativně pohodlná, s tlakem jedné zemské atmosféry a teplotou nedaleko od teploty typického obývacího pokoje. „V mnoha ohledech tato planeta není jako země, ale v jiných je velmi podobná. Pod tlustou plynovou obálkou nemusí být žádný smysluplný „povrch“. A i kdyby ano, byl by vystaven velmi vysokým tlakům., Je nepravděpodobné si představit něco jako člověk, který tam chodí-ale možná by v těch vodních oblacích mohl žít nějaký extrémní mikrob.“
zataženo, s pravděpodobností Obývatelnosti
někteří vědci nazývají K2-18 b a jeho ilk „super zeminy“; jiní je raději nazývají „mini Neptunes.“Ale bez ohledu na názvosloví, nejočividnější skutečnost ohledně těchto objektů je, že žádný z nich obíhá naše slunce, navzdory tomu, že nejvíce bohaté planetární typ v Mléčné dráze. Vše, co o nich můžeme opravdu vědět, pochází z extrasolárních studií., A zatím tyto studie ukazují, že většina těchto planet, někde ve velikosti mezi Zemí a Neptunem, není vůbec podobná Zemi.
„rád jim říkám „hybridní“ planety, tyto světy se skalnatými jádry a hustými vodíkovými obálkami,“ říká Benneke. „Není to holá skála s tenkou atmosférou, jako je země, ale také to není obří planeta jako Neptun nebo Jupiter.,“
Jeden odvolání studovat takové mezilehlé světy—mnoho dalších, které jsou již odkryté probíhající mise TESS—je možnost, že odhalí něco základního o tom, jak planety všech velikostí.
„My si myslíme, že pro planety někde kolem 1,8 krát větší než Země, je přechod od rocky plynné světy, které se koná,“ říká Laura Kreidberg, astronom v Centru pro Astrofyziku na Harvardově Univerzitě a Smithsonian Institution (CfA), kteří neměli podílet se na studiích., „K2 – 18 b je blízko této hranice, takže nám dáváme první pohled do atmosféry světa poblíž tohoto přechodu.“
Nikole Lewis, astronom z Cornell University, který nebyl zapojen buď v papírové, konstatuje, že to není poprvé, známky vodní páry, mraky, a možná dokonce i déšť byly vidět na planetách mimo sluneční soustavu. Tyto dřívější objevy však pocházejí z větších, teplejších bratranců K2-18 b kolem jiných hvězd, světů, které jsou pevněji na „Neptunově“ straně planetárního předělu., „K2 – 18 b představuje skvělý krok na cestě k prozkoumání chladnějších a menších planet,“ říká. „To má potenciál, aby nás informoval o tom, jak atmosfér formě a vyvíjet se pro planet v nebo poblíž obyvatelné zóny kolem červené trpasličí hvězdy, které budou důležité pro pochopení potenciální obyvatelnost menších Zemi-velké planety.“
a co je nejdůležitější, vodní pára na K2 – 18 b by byla nejlepším důkazem, že malé planety v obytných zónách červených trpaslíků mohou mít atmosféru vůbec., V některých ohledech, maličký červených trpaslíků může punč i nad jejich hmotnosti, který vyzařuje atmosféru, což oslabuje množství záření, které vrcholu na počátku hvězdy, život, jen když novorozence planet může být nejzranitelnější. A hrstka dříve Hubble studie malé, close-v red dwarf světy byly odrazuje: pokus o studium domnělého výbuchu několika potenciálně obyvatelné planety tranzitující o ultradim červený trpaslík zvaný TRAPPIST-1 za předpokladu, neprůkazné výsledky., A novější sonda LHS 3844 b, tranzitující svět Červeného trpaslíka o třetinu větší než naše vlastní, naznačila, že planeta nemusí mít vůbec žádný vzduch.
„drtivá většina obyvatelných prostor ve vesmíru může být kolem červených trpaslíků, protože se jedná o nejběžnější hvězdy, a oni náhodou mít spoustu skalnaté planety opravdu blízko k nim,“ říká Nicolas Cowan, astronom na Univerzitě v McGill, který je unaffiliated s některou z nové doklady. „Poté, co studie ukazující LHS 3844 b vypadá jako suchá, neplodná skála, někteří z nás se začali bát., Možná by se červené trpasličí světy ukázaly jako červené sledě pro astrobiologii.“
tato obava je důvod, proč K2-18 b je „obrovský obchod,“ říká Cowan, navzdory svému výrazně nadpozemskému a poněkud nehostinnému stavu. „Naznačuje, že nejběžnější planetární nemovitosti ve vesmíru mohou být také obyvatelné—nejen s atmosférou, ale také s vodní párou.“
přesto ne každý je přesvědčen, že nároky vodní páry jsou mnohem více než horký vzduch., „Statistická významnost deklarované detekce není silná,“ říká David Charbonneau, astronom v CfA, který v roce 1999 společně objevil první tranzitující planetu. Na rozdíl od zjištění, která byla založena na dvou odlišných datových sad, nový objev, který byl sdílený mezi dva týmy se spoléhá jen na jeden—z Hubble, který nebyl nikdy navržen tak, aby provádět takové jemné, náročné měření. „Ano, Je to sugestivní,“ říká Charbonneau. „Astronomové však studují tranzitující planety již 20 let, takže si myslím, že jsme již dávno za epochou „sugestivních“ studií.”