Húsz évvel ezelőtt, majdnem a nap, a két versengő csapat a csillagászok függetlenül fedezték fel az első ismert áthaladó exobolygó—egy olyan világban, a Földről nézve, suhant át az arcát a csillag, az árnyékát felé éber távcsövek itt., Két évtizeddel később, eljutó váltak az éltető eleme exobolygó tanulmányok készítésére ezer világokon keresztül tér távcsövek, mint például a NASA Kepler pedig Áthaladó Exobolygó Felmérés Műholdas (TESS) küldetések, valamint lehetővé teszik, hogy a kutatók nem csak felmérni, hogy egy bolygó méretű majd pályára, hanem a sűrűséget, ömlesztett összetétele. Röviden: az áthaladó világok a Föld kozmikus ikreinek növekvő keresésének kulcsfontosságúnak bizonyultak. 1999-ben azonban az a gondolat, hogy ezek az exoplanetáris árnyékok egyáltalán kimutathatók lennének, annyira fantasztikus volt, hogy a validálás két csoport külön erőfeszítéseit vette igénybe.,
Egy hasonló forgatókönyv most játszott újra: Két tudományos csapat bejelentette, hogy a független felfedezés, hogy a víz az alapja a biológia mint tudjuk—a légkörben egy áthaladó bolygó szinkronizált K2-18 b. A bolygó kering a lakható zóna a csillag, a sweet spot, amely csillagfény lehet kellően meleg a világon, hogy a víz a medence áramlási a felületén., Mérföldkő az idegen élet keresésében, az eredmény a közeljövőben jelenik meg, amelyben a csillagászok új, fejlett teleszkópokat használnak a földön és az űrben, hogy mélyebben tanulmányozzák a nap szomszédos csillagai körüli legígéretesebb bolygókat.
“Ez az egyetlen bolygó most, hogy tudjuk, a naprendszeren kívül, hogy a megfelelő hőmérséklet, hogy támogassa a víz, hogy van egy légkör, és van benne víz”, mondja Angelos Tsiaras, csillagász University College London vezető szerzője az egyik tanulmány, amely megjelent ma a Nature Astronomy., Tsiaras és kollégái kifinomult számítógépes modelleket használtak arra, hogy a Hubble űrteleszkóp által összegyűjtött adatokból a K2-18 b vízgőz jeleit kigúnyolják, így a bolygó “jelenleg a legjobb lakóhelyjelölt”.
A Hubble-adatok nem beszélnek jelentőséggel A K2-18 B vízmennyiségéről—a bolygó felső légkörében, vagy a nedvesség szippantása, vagy az óceán értéke hasonló jelet fejez ki. Tsiaras és kollégái szerint a vízgőz bárhol, a K2-18 B légkörének századszázaléka és fele között lehet., Befogása, hogy mennyi víz (csakúgy, mint más gázok, mint metán, szén-dioxid, ammónia) van szükség lesz több szélessávú megfigyelések segítségével jövőben helyet, mint például a NASA James Webb Space Telescope, az Európai űrkutatási Ügynökség, a Légköri Távoli-Infravörös Érzékelő Exobolygó Nagy-Felmérés (ARIEL) teleszkóp, valamint egy születő generáció a rendkívül nagy földi távcsövek.,
A K2-18 b valamivel több, mint kétszer akkora, mint a Föld, és közel kilencszer akkora, mint a hatalmas, valószínűleg egy szilárd mag kő vagy jég körül egy nyomasztóan vastag boríték hidrogén – és más gázok, látszólag beleértve a vízgőz. A Kepler által 2015-ben talált világ 33 napos pályán fészkel egy homályos, hűvös vörös törpecsillag körül, körülbelül 110 fényévnyire, Leo konstellációjában. Ez a csillag kevesebb, mint 3% – kal ragyog a saját napunk fényességével, de mivel a K2-18 b olyan szorosan kering hozzá, a bolygó mindössze 5 százalékkal több csillagfényt kap, mint a miénk., És mivel a bolygó áthalad, a csillagfény egy része áthalad a felső légkörén, útban a teleszkópok felé, és információt vesz fel és továbbít a K2-18 b levegőjében lévő gázok koktéljáról.
nyolc különböző alkalommal 2016 és 2017 között a Montreali Egyetem Björn Benneke vezette csapata a K2-18 b átmeneti légköri csillogását mérte a Hubble űrteleszkóppal, valamint a Kepler-rel és a Spitzer űrteleszkóppal., A Hubble-adatokat gyakran nyilvánosságra hozzák, amint összegyűjtik őket, és ebben az esetben ez a politika lehetővé tette Tsiaras és munkatársai számára, hogy elvégezzék tanulmányukat. Csakúgy, mint Tsiaras csoportja, a Benneke csapatának külön elemzése azt sugallja, hogy a vízgőz statisztikailag szignifikáns frakciója létezik a K2-18 b felső légkörében—de egyedülállóan, amit a csapat érvel, azok a folyékony vízcseppek, amelyek mélyebben kondenzálódnak. Vagyis Benneke és kollégái a felhőkről és az esőről számoltak be. Tanulmányukat az arXiv preprint szerverre tették közzé.,az org-t az Astronomical Journal-hoz nyújtották be lektorált publikáció céljából.
“mindkét tanulmány azt mutatja, hogy van egy légkör és víz ezen a bolygón, ami még erősebbé teszi az eredményt” – mondja Benneke. “A vízgőz megtalálása nagyszerű, de ami annyira különleges A K2-18 b-vel kapcsolatban, hogy modelljeink szerint a légkör egyes részei elegendő hőmérsékleten és nyomáson vannak ahhoz, hogy a gőz folyékony vízcseppeket képezzen. És ezek, mint a Föld légkörében, felhőket alkotnak és esőként hullanak., Csakúgy, mint a Földön, a páralecsapódás és a párolgás közötti kölcsönhatásnak, a felhők és a légkör gáznemű része közötti aktív vízciklusnak kell lennie.”
a légköri régió, amelyben a felhők képződhetnek, Benneke spekulál, viszonylag kényelmes lehet, egy földi légkör nyomásával és egy tipikus nappali hőmérsékletétől nem messze. “Sok szempontból ez a bolygó nem olyan, mint a Föld, de másokban nagyon hasonló. A vastag gázboríték alatt nem lehet értelmes “felület”. És még ha van is, nagyon nagy nyomásnak lenne kitéve., Hihetetlen elképzelni, hogy valami olyan ember sétál odalent-de talán valamilyen extrém mikroba élhet azokban a vízfelhőkben.”
zavaros, a lakhatóság esélye
egyes kutatók K2-18 b-nek és ilk “szuperföldeknek” hívják őket; mások inkább “mini Neptunoknak” hívják őket.”De a nómenklatúrától függetlenül ezeknek a tárgyaknak a legnyilvánvalóbb ténye az, hogy egyikük sem kering a napunk körül, annak ellenére, hogy a Tejút legbőségesebb bolygótípusa. Minden, amit igazán tudunk róluk, jelenleg extraszoláris tanulmányokból származik., És eddig ezek a tanulmányok azt mutatják, hogy ezeknek a bolygóknak a többsége, valahol a föld és a Neptunusz között, egyáltalán nem olyan, mint a Föld.
“szeretem őket” hibrid “bolygóknak nevezni, ezeket a világokat sziklás magokkal és vastag hidrogén borítékokkal” – mondja Benneke. “Ez nem egy csupasz szikla, amelynek vékony légköre van, mint a Föld, de ez nem olyan óriás bolygó, mint a Neptunusz vagy a Jupiter.,”
az ilyen közbenső világok tanulmányozásának egyik vonzereje-amelyek közül sokkal többet már a folyamatban lévő Tess küldetés fedez fel-az a lehetőség, hogy felfednek valami alapvetőt arról, hogy minden méretű bolygó hogyan jön létre.
“úgy gondoljuk, hogy a bolygó valahol 1.8 szor akkora volt, mint a Föld, van egy átmenet, a rocky gáz-halmazállapotú világ, hogy zajlik” – mondja Laura Kreidberg, csillagász, a Center for Astrophysics a Harvard Egyetemen, majd a Smithsonian Intézmény (CfA), aki nem vett részt a vizsgálatban., “A K2-18 b közel van a határhoz, így az első pillantást vetünk egy olyan világ légkörére, amely közel van ehhez az átmenethez.”
Nikole Lewis, a Cornell Egyetem csillagásza, aki egyik papírban sem vett részt, megjegyzi, hogy nem ez az első alkalom, hogy vízgőz, felhők és talán még eső is látható a Naprendszeren kívüli világokon. De ezek a korábbi felfedezések a K2-18 b nagyobb, forróbb unokatestvéreiből származnak más csillagok körül, olyan világok, amelyek szilárdabban vannak a bolygó megosztásának “Neptunusz” oldalán., “A K2-18 b nagy lépést jelent a hűvösebb és kisebb bolygók szondázásának útján” – mondja. “Lehetőség van arra, hogy tájékoztasson minket arról, hogy a légkör hogyan alakul ki és fejlődik a vörös törpe csillagok körüli lakható zónában vagy annak közelében lévő bolygók számára, ami fontos lesz a kisebb “Föld méretű” bolygók potenciális lakhatóságának megértéséhez.”
a legfontosabb, hogy a K2-18 B vízgőz lenne a legjobb bizonyíték arra, hogy a vörös törpék lakható zónáiban lévő kis bolygók egyáltalán rendelkezhetnek atmoszférával., Bizonyos tekintetben, apró vörös törpék puncs, jóval meghaladja a súly, a kibocsátó légkör-a csökkenő mennyiségű sugárzás csúcs elején a csillagok életét, amikor újszülött bolygó lehet a leginkább sebezhető. Az apró, közeli vörös törpe világok néhány korábbi Hubble-tanulmánya pedig elriasztotta: a TRAPPIST-1 nevű ultradim vörös törpét áthaladó több potenciálisan lakható bolygó feltételezett légkörének tanulmányozására tett kísérletek nem meggyőző eredményeket hoztak., Egy újabb LHS 3844 B szonda, egy harmadik, a miénknél nagyobb vörös törpe világ, azt sugallta, hogy a bolygónak egyáltalán nincs levegője.
“az univerzum lakható terének túlnyomó többsége vörös törpék körül lehet, mert ezek a leggyakoribb csillagok, és történetesen sok sziklás bolygó nagyon közel van hozzájuk” – mondja Nicolas Cowan, a McGill Egyetem csillagásza, aki nem ismeri az új papírokat. “Az LHS 3844 b-t mutató tanulmány után úgy néz ki, mint egy száraz, kopár szikla, néhányan aggódtunk., Lehet, hogy a vörös törpe világok vörös heringnek bizonyulnak az asztrobiológia számára.”
Ez az aggodalom az oka annak, hogy a K2-18 b” hatalmas üzlet ” – mondja Cowan, annak ellenére, hogy határozottan földöntúli, kissé barátságtalan állapotban van. “Azt sugallja, hogy az univerzum leggyakoribb bolygói ingatlanai is lakhatóak lehetnek—nemcsak atmoszférákkal, hanem vízgőzökkel is.”
ennek ellenére nem mindenki meg van győződve arról, hogy a vízgőz állításai sokkal többek, mint a forró levegő., “Az állítólagos észlelés statisztikai jelentősége nem erős” -mondja David Charbonneau, a CFA csillagásza, aki 1999-ben fedezte fel az első áthaladó bolygót. Ellentétben azzal a megállapítással, amely két különálló adatkészleten alapult, a két csapat között megosztott új felfedezés csak egy—a Hubble-től függ, amelyet soha nem terveztek ilyen finom, kihívást jelentő mérések elvégzésére. “Igen, ez szuggesztív” – mondja Charbonneau. “De a csillagászok 20 éve tanulmányozzák a bolygók áthaladását, tehát azt hiszem, már túl vagyunk a “szuggesztív” tanulmányok korszakán.”