Astronomii au găsit cea mai puternică dovadă de până acum că o planetă stâncoasă din afara sistemului nostru solar a reușit să-și păstreze o atmosferă – un ingredient esențial pentru viață, așa cum o cunoaștem noi. Descoperirea marchează prima dată când oamenii de știință detectează o atmosferă în jurul unei planete de tip terestru care orbitează în „zona locuibilă” a altei stele, adică regiunea din jurul unei stele unde temperaturile ar permite existența apei în stare lichidă pe suprafața unei planete, scrie Live Science.
Concluziile, publicate pe 16 iulie în revista Science, ar putea ajuta astronomii să restrângă căutarea unor lumi potențial locuibile dincolo de vecinătatea noastră cosmică.
„Este absolut palpitant”, a declarat pentru Live Science, într-un e-mail, Edward Schwieterman, profesor asociat de astrobiologie la Universitatea California, Riverside, care nu a fost implicat în studiu. „Ne apropiem de momentul în care vom putea studia atmosferele unor lumi care ar putea, în mod plauzibil, să adăpostească viață, cu dovezi ale acelei vieți înscrise în spectrele lor observabile”.
Un super-Pământ înghețat, dar promițător
Planeta, cunoscută sub numele de LHS 1140 b, se află la aproximativ 48 de ani-lumină de Pământ și orbitează o stea mică și rece, de tip pitică roșie. Cu o masă de circa 5,6 ori mai mare decât cea a Pământului, exoplaneta este clasificată drept un super-Pământ: o planetă stâncoasă mai mare decât a noastră, dar mult mai mică decât giganții gazoși precum Neptun.
Ea primește mai puțin de jumătate din lumina solară de care beneficiază Pământul, ceea ce îi conferă o temperatură estimată la suprafață de aproximativ minus 47 de grade Celsius, potrivit unor calcule anterioare care nu luau în considerare existența unei atmosfere. Asta face ca planeta să fie rece, dar situată în intervalul pe care astronomii îl consideră potențial locuibil.
O „scurgere” cosmică de gaz
În ultimele decenii, oamenii de știință au descoperit mii de exoplanete, inclusiv multe lumi stâncoase. Însă a stabili dacă acestea au sau nu o atmosferă s-a dovedit mult mai dificil, pentru că atmosferele planetelor stâncoase sunt incredibil de subțiri în comparație cu cele ale planetelor gigant, ceea ce le face mult mai greu de detectat la distanțe cosmice uriașe.
În loc să caute atmosfera în mod direct, cercetătorii din spatele noului studiu au urmărit un indiciu subtil al existenței ei: gazul de heliu care se scurge în spațiu. Folosind spectrograful WINERED de pe Telescopul Magellan Clay din Chile, echipa a observat planeta LHS 1140 b în timp ce trecea prin fața stelei sale, lăsând o fâșie din lumina stelară să se filtreze prin atmosfera planetei în drumul ei spre Pământ.
În acel moment, cercetătorii au căutat o mică scădere a intensității luminii stelare exact la lungimea de undă infraroșie pe care o blochează heliul – un semn clar că un gaz se scurgea de pe planetă în spațiu.
Predicția se baza în întregime pe un model matematic care nu fusese niciodată confirmat în cazul unei planete stâncoase. În septembrie 2024 însă, echipa a surprins planeta LHS 1140 b și o vecină mai mică și mai fierbinte, LHS 1140 c, trecând prin fața stelei lor în aceeași noapte, la mai puțin de 40 de minute distanță una de cealaltă. Cercetătorii au detectat un semnal clar de heliu de la LHS 1140 b, în timp ce LHS 1140 c nu a arătat nimic.
De ce contează acest contrast
Diferența este importantă: planeta LHS 1140 c orbitează mult mai aproape de stea decât LHS 1140 b și primește de aproximativ cinci ori mai multă radiație. În plus, este mai mică și reținută mai slab de gravitație – condiții care ar trebui să facă orice gaz care se scurge mai ușor, nu mai greu de detectat.
Faptul că acolo nu s-a găsit nimic sugerează că atmosfera planetei LHS 1140 c a fost „smulsă” cu mult timp în urmă, în vreme ce LHS 1140 b, aflată mai departe, în condiții mai reci și mai liniștite, a reușit să și-o păstreze.
Descoperirea răspunde unei întrebări la care astronomii încearcă să afle un răspuns de zeci de ani.
„Acum douăzeci de ani ne întrebam dacă alte planete de tip terestru există măcar”, a declarat unul dintre coautorii studiului, Robin Wordsworth, profesor de științele Pământului și ale planetelor la Harvard. „Apoi am aflat că sunt frecvente și am găsit câteva în zona locuibilă. Următoarea întrebare era dacă vreuna dintre ele reușise să-și păstreze o atmosferă. Acum știm că cel puțin una a reușit”.
Un pas înainte în căutarea vieții
Descoperirea este cu atât mai remarcabilă cu cât stelele pitice roșii precum LHS 1140 pot bombarda planetele din apropiere cu radiație de energie înaltă, capabilă să le smulgă atmosferele în timp.
Ținând cont de vârsta estimată a stelei – de cel puțin 3,1 miliarde de ani – cercetătorii afirmă că atmosfera planetei LHS 1140 b a rezistat, foarte probabil, în ciuda acestui bombardament. Asta sugerează că unele planete stâncoase din jurul acestor stele frecvente își pot păstra atmosferele mult mai mult timp decât se credea odinioară.
Cercetătorii avertizează însă că detectarea heliului nu înseamnă că planeta este locuită – și nici măcar că este locuibilă. Observațiile dezvăluie doar stratul superior, subțire, al atmosferei, nu întreaga sa compoziție. Oamenii de știință încă nu știu dacă LHS 1140 b are oxigen, dioxid de carbon, vapori de apă sau alte gaze care ar putea face suprafața sa mai asemănătoare cu cea a Pământului și mai ospitalieră pentru viață.
În schimb, descoperirea deschide o nouă cale de a studia lumile stâncoase îndepărtate.
„Studiul demonstrează că, cel puțin în anumite cazuri, vom putea începe să caracterizăm atmosferele unor planete potențial locuibile”, a spus Schwieterman. „Dacă doar planetele stâncoase care orbitează stele asemănătoare Soarelui și-ar păstra atmosferele, ar trebui poate să așteptăm încă unu-două decenii, până la lansarea Observatorului pentru Lumi Locuibile, ca să căutăm semne de viață pe planetele stâncoase. Cu siguranță sunt entuziasmat de ceea ce urmează!”
Observațiile viitoare vor urmări să stabilească din ce este alcătuit restul atmosferei planetei LHS 1140 b și să cerceteze dacă aceasta ar putea adăposti oceane sau alte caracteristici asociate cu locuibilitatea.
