Jak blisko gwiazdy może znajdować się skalista planeta, a mimo to podtrzymywać wodę i życie? Niedawno odkryta egzoplaneta może być kluczem do rozwiązania tej zagadki.
„Super-Ziemia” LP 890-9c (nazywana również SPECULOOS-2c) dostarcza ważnych informacji na temat warunków panujących na wewnętrznej krawędzi ekosfery gwiazdy i dlaczego Ziemia i Wenus rozwijały się tak różnie, zgodnie z nowymi badaniami prowadzonymi przez Lisę Kaltenegger, współpracownicę profesor astronomii na Cornell University.
Jej zespół odkrył, że LP 890-9c, która krąży blisko wewnętrznej krawędzi strefy nadającej się do zamieszkania w Układzie Słonecznym, wyglądałaby zupełnie inaczej w zależności od tego, czy nadal ma ciepłe oceany, atmosferę pary, czy też straciła wodę – zakładając, że kiedyś miał oceany jak na Ziemi.
„Patrzenie na tę planetę powie nam, co dzieje się na tej wewnętrznej krawędzi strefy nadającej się do zamieszkania – jak długo skalista planeta może utrzymywać warunki życia, gdy zaczyna się robić gorąco” – powiedział Kaltenegger. „Nauczy nas czegoś fundamentalnego o tym, jak skaliste planety ewoluują wraz ze wzrostem światła gwiazd i o tym, co pewnego dnia stanie się z nami i Ziemią”.
Kaltenegger jest głównym autorem książki „Hot Earth or Young Venus? A Nearby Transiting Rocky Planet Mystery”, opublikowanej w Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters.
LP 890-9c jest jedną z dwóch superziem krążących wokół czerwonego karła znajdującego się 100 lat świetlnych od Ziemi, ogłosili naukowcy w zeszłym roku. Powiedzieli, że ciekła woda lub atmosfera bogata w parę wodną była możliwa na LP 890-9c, która jest około 40% większa od Ziemi i okrąża małą, chłodną gwiazdę w 8,5 dnia.
Kryteria te sugerowały, że jest to jeden z najlepszych celów dla JWST do badania spośród znanych, potencjalnie nadających się do zamieszkania planet typu ziemskiego, oprócz układu TRAPPIST-1.
Modele zespołu jako pierwsze szczegółowo opisują różnice w sygnaturach chemicznych generowanych przez skaliste planety w pobliżu wewnętrznej granicy strefy nadającej się do zamieszkania, w oparciu o zmienne, takie jak rozmiar, masa, skład chemiczny planety, temperatura i ciśnienie powierzchniowe, wysokość atmosfery i zachmurzenie. Obliczenia były kluczem do oszacowania, ile czasu JWST potrzebowałby na potwierdzenie podstawowego składu atmosfery – jeśli taki istnieje.
Modele obejmują kilka scenariuszy, które mają odzwierciedlać etapy ewolucji planet skalistych, od „gorącej Ziemi”, na której życie może być nadal możliwe, do opuszczonej Wenus z atmosferą dwutlenku węgla. Oczekuje się, że pomiędzy nimi Ziemia będzie doświadczać faz, gdy Słońce stanie się jaśniejsze i gorętsze z wiekiem, powodując stopniowe parowanie oceanów i wypełnianie atmosfery parą wodną, zanim całkowicie się zagotuje.
Nie wiadomo, jak długo mogą trwać te procesy, a astronomowie twierdzą, że LP 890-9c zapewnia rzadką okazję do zbadania tej ewolucji.
„Ta planeta jest pierwszym celem, na którym możemy przetestować te różne scenariusze” – powiedział Kaltenegger. „Jeśli to wciąż gorętsza Ziemia – gorąca, ale z ciekłą wodą i warunkami do życia – to oś czasu jest wolniejsza niż myśleliśmy. Jeśli zobaczymy, że to już w pełni rozwinięta Wenus, woda szybko znika”.
Możliwe, że LP 890-9c nie ma atmosfery i życia, lub że przypomina Wenus z gęstymi chmurami, które blokują odbijanie światła, a tym samym dostarczają niewiele informacji. Głębsze śledztwo obiecuje dostarczyć cennych wskazówek, powiedział Kaltenegger.
„Nie wiemy, jaka może być ta planeta na granicy możliwości zamieszkania, więc musimy się temu przyjrzeć” – powiedziała. „Na tym polega prawdziwa eksploracja”.