Tolimų planetų atradimai. HR 8799. UFO Page. Lithuanian

Be to, kai kurie mokslininkai mano, kad planetose, kuriose klimatas šiltesnis nei Žemėje, evoliucija gali vykti sparčiau ir pažangios civilizacijos atsirasti anksčiau (Žemėje gyvybė atsirado maždaug prieš 3,7 mlrd. m., o ankstyviausi žmonių protėviai – maždaug prieš 5-7 mln. m., o pats Homo sapiens - prieš 300 tūkst. m.).

„Webb“ teleskopas (JWST) galėtų nustatyti, kad Žemės atmosferoje yra azoto dioksido ir chloro-fluoro angliavandenilių (skaitykite apie azoto dioksido svarbą gyvybės paieškose) – taip paskelbė amerikiečių mokslininkų grupė 2023 m. rugpjūtį išanalizavusi Kanados palydovo SCISAT, gavusio Saulės šviesos spindulių, praėjusių pro giedrą Žemės atmosferą, duomenis. Jie buvo apjungti su galimų spektrų modeliais, kurie galėtų būti gauti Žemės tranzito pro Saulės diską metu. Tada buvo pridėtas skaitmeninis triukšmas, imituojantis, kad Saulės sistema yra kelių šviesmečių. Nustatyta, kad į Žemę panašioje planetoje atmosferoje esančias molekules galima nustatyti iš maždaug 50 švm. atstumo. Buvo panagrinėta ir TRAPPIST-1 sistema, esanti už 40 švm. ir nustatyta, kad JWST galėtų nustatyti ekzoplanetose tiek biologines, tiek technologines signatūras.
Taip pat skaitykite Ar kažkur Visatoje yra gyvybė?

Dažniausiai aptinkamos egzoplanetos yra tarpe tarp Žemės ir Neptūno, tiek mase, tiek dydžiu: tokių planetų Saulės sistemoje nėra, tad apie jas žinome nedaug. Kai kurios jų yra uolinės, kaip ir Žemė, tik didesnės; kitos – dujinės ar sušalusios, kaip Neptūnas, tik mažesnės. Matyt esama ir tarpinių variantų. O prieš porą metų aptikti ir pirmieji požymiai, jog egzistuoja vadinamosios „hycean“ (iš hydrogen – „vandenilis“ ir ocean - „vandenynas“) planetos – su vandenilio atmosferomis ir visą paviršių dengiančiais vandenynais. Kyla klausimas: ar gali tokios planetos būti tinkamos gyvybei?

Dėl to nuomonės išsiskiria. Pagal JWST duomenis pavyko išmatuoti planetos K2-18b, atrastos 2015 m. „Kepler 2“ misijos ir esančios prie vėsios raudonosios nykštukės Liūto žvaigždyne 124 švm. atstumu, spektrą ir nustatyti jos atmosferoje esančias molekules, tarp jų metaną ir anglies dioksidą (paskelbta 2023 m. rugsėjį „Astrophysical Journal Letters“). Ji yra 8,6 karto masyvesnė už Žemę (ir jos skersmuo 2,6 karto didesnis) ir skrieja gyvybinėje zonoje (tad joje gali būti skysto K2 218 atmosferos sudėtis

vandens). Vis tik joje amoniako nerasta. Galima spėti, kad K2-18b atmosferoje yra anglies, bet nėra azoto – kas ir būdinga hycean tipo planetoms. Atrodo, kad aptikta ir dimetilsulfido (DMS) molekulių – jas Žemėje gamina tik gyvi organizmai, daugiausia fitoplanktonas. Tad duomenys gana įdomūs, tačiau vienareikšmiškas išvadas daryti dar anksti.
Juk planeta labai didelė, tad tikėtina, kad jos vidus yra iš labai suspausto ledo (kaip Neptūno), tačiau plonesne atmosfera. Ir jei joje yra vandenynas, jis gali būti per karštas gyvybei (arba nebūti skystas).

Kaip minėta, 2023 m. rugsėjį James Webbs’o teleskopas K2-18b planetoje tariamai aptiko dimetilsulfido (DMS) dujų, kurias Žemėje sukuria išimtinai tik gyvi organizmai (ir daugiausia fitoplanktonas vandenynuose). Toji planeta yra mini-neptūno klasės ir jos skersmuo 2,6 karto didesnis už Žemės. Ji per 33 d. apsisuka aplink raudonąją nykštukę ir randasi jos gyvybinėje zonoje. JWST duomenys apie ją gali būti interpretuojami kaip kad ji yra vandens vandenynas arba magmos vandenynas – su gausiai vandenilio turinčia atmosfera. JWST spektrometras taip pat rodo, kad joje yra anglies dioksido ir metano. Ji laikoma viena tikėtiniausių vietų nežemiškai gyvybei. 2024 m. balandį JWST vėl buvo 8-ioms valandoms nukreiptas į ją – rezultatų teks palaukti keletą mėnesių (pirminių maždaug po 6 mėn. išsamių – po 10 mėn.).

2025 m. balandį astronomai „Astrophysical Journal Letters“ žurnale paskelbė, kad naudodami JWST jie aptiko gyvybės požymių K2-12b planetoje, kuri, kaip spėjama, yra vandeniu padengta (hiceaninė) planeta, esanti už 124 švm. Atradimas padarytas planetai praeinant tranzitu priešais žvaigždę. Tuo metu skirtingo ilgio bangas skirtingai sugeria atmosferos dujos – ir tai leidžia nustatyti, iš ko sudaryta atmosfera. Bet tai nėra paprastas procesas , nes pirmiausia reikia nufiltruoti triukšmą – o kartu ir suklysti su nustatymu.

K2-12b (EPIC 201912552 b) planeta, kurios skersmuo 2,6 karto didesnis už Žemės (ir ji 5 kartus masyvesnė), sukasi aplink raudonąją nykštukę Liūto žvaigždyne ir yra gyvybinėje zonoje. Ji buvo atrasta 2015 m. Ir DMS atradimas yra pirmąkart aptiktas bioparašas kitoje planetoje – ir tai labai pozityvus ženklas.

Mokslininkai jos atmosferoje nustatė dimetilo sulfido (DMS) molekulę, kurią Žemėje tegamina tik gyvi organizmai (pvz., jūros dumbliai). Ir joje DMS lygis tūkstančius kartų aukštesnis nei Žemės atmosferoje. Tačiau net ir tai dar negarantuoja, kad joje randasi gyvybė – chemija yra labai įnoringa, o Visata yra labai didelė Petri lėkštutė. Štai vasario mėnesį ten pat skelbtame straipsnyje rašyta apie galimai rastą DMS tarpžvaigždinėje dulkių ir dujų terpėje, o 2024 m. rugsėjį – kad ši molekulė gali susidaryti atmosferoje veikiant UV spinduliams, o 2024 m. balandį EGU asamblėjoje – kad jos požymių rasta kometoje.

Ar tikrai?
Jake Taylor’as iš Oksfordo un-to, pakartotinai patikrinęs duomenis naudodamas bazinį statistinį testą, suabejojo, ar jie aplamai rodo kokių nors molekulių buvimą. Anot jo, paprasti modeliai, tokie kaip Gauso pasiskirstymas, paprastai naudojami cheminių medžiagų, tokių kaip natris, nustatymui ekzoplanetų atmosferose. O Oliver Shorttle iš Kembridžo un-to suabejojo ir tuo, ar K2-18b paviršiuje yra skysto vandens, nes planetos atspindamumas per aukštas, ir mano, kad paviršiuje yra per karšta skysto vandens buvimui. Tos abejonės paskelbtos „New Scientist“ gegužės mėn. numeryje. Tad klausimas dėl gyvybės požymių K2-18b planetoje dar iki galo neišspręstas - ir kol nepamatysime paties nežemiečio, iš ten mojuojančio mums ranka, tol nebūsime tikri.

Ji kol kas tinkamiausia gyvybei

Astrofizikų grupės atrasta LHS 1140b planeta prie raudonosios nykštukės LHS 1140 dabar (2017 m.) laikoma perspektyviausia gyvybei egzistuoti, nes yra gyvybinėje zonoje, ir kurioje gali būti skysto vandens. Tinkamumu ji lenkia Proxima b bei TRAPPIST-1 planetas. LHS 1140 skleidžia mažiau aukštos energijos spindulių, kenkiančių planetų atmosferoms. LHS 1140b planeta labai tanki: nors jos skersmuo tik 1,4 karto didesnis už Žemės, ji masyvesnė net 6,6 kartus – tad ji už Žemę tankesnė 2,3 k.
LHS 1140 yra 5 mlrd. m. amžiaus. Ši sistema yra Banginio žvaigždyne ir nuo Žemės nutolusi už 38 šviesmečių. LHS 1140b orbita 0.09 a.v. atstumo (maždaug ketvirtadalis Merkurijaus atstumo nuo Saulės) ir jos metai yra 25 žemiškos paros. Stebima orbita pereina jos žvaigžde, todėl planetą patogu stebėti.

Atrasta atmosfera už Saulės sistemos

2017 m. balandį patvirtinta, kad Gliese 1132b planeta esanti prie raudonosios nykštukės Burės žvaigždyne (už 39 švm.), turi atmosferą. Tai pirmoji Žemės tipo planeta už Saulės sistemos ribų, žinoma kaip turinti atmosferą. Keele un-to komanda rado šią 1,4 k. už Žemę didesnę planetą 2,2 m MPG/ESO teleskopo, esančio La Silla (Čilė), dėka, kai planeta, blokuojanti žvaigždės šviesą, atrodė didesnė nei kitur (mat žvaidždės skersmuo tėra lygus 21% Saulės).

Atmosferos buvimas yra vienas svarbiausių kriterijų galimam gyvybės buvimui, nors GJ 1132b vargiai turi gyvybę. Ji nuo žvaigždės nutolusi per 2 mln. km ir js metai tetrunka 1,6 Žemės dienas. Ji gauna 19 k. daugiau energijos nei Žemės ir temperatūra jos paviršiuje yra apie 260^oC – taigi, ji karštesnė nei Venera. Tikriausiai jos viena pusė vėsesnė, nes potvyniai turėjo sustabdyti jos sukimąsi apie ašį.

Septynetas drasuolių

Nenumaldomas mūsų troškimas surasti proto brolius, - ir štai atsiranda nauja pagunda – iškart 7 planetos prie vienos žvaigždės, visos panašios Žemę, o 3 iš jų netgi „gyvybinėje zonoje“. Toji žvaigždė - Trapist-1, o taip pavadinta pagal Čilės teleskopą „Trapist“, kuris atrado jas naudodamas tranzito metodą.

Jau 2015 m. belgų astrofizikas Žijonas paskelbė, kad prie „Trapist-1“ rado tris Žemės tipo planetas, o 2017 m. jis jų sąrašą išplėtė iki 7. Tiesa, iš tranzito tegalima sužinoti tik planetos skersmenį. Tačiau kadangi planetų septynetas, tai jos viena kita veikia gravitaciškai – nežymiai pasislenkant tranzito metu. Iš tų pasislinkimų ir galima įvertinti jų mases.

O dabar apie tai, kas įdomiausia – ši raudonoji nykštukė yra už 40 švm. jos masė vos 5% Saulės masės, dydžiu ji vos didesnė už Jupiterį, o jos paviršiaus temperatūra neviršija 2500^o C (Saulės - 5700^o C). tad ši žvaigždė daugiausia spinduliuoja infraraudonų spindulių diapazone ir šiek tiek raudonų. Taigi, greta jos šilta, tačiau nėra šviesu.

Be to, ji gerokai jaunesnė už Saulę ir jos amžius keli milijardai metų – taiga, jai dar visas gyvenimas dar prieš akis. Ji nuo kitų raudonųjų nykštukių dar skiriasi ir tuo, kad jos spektre gausu įvairių elementų, o toks „metališkumas”, kaip taisyklė, susijęs su planetų buvimu (tą ir matom). Kita vertus, ji vieniša, greta jos nėra kitų artimų žvaigždžių.

O kodėl jos planetos tokios panašios? Čia neturima atsakymo. Tačiau visos jos sukasi labai arti žvaigždės – ir net ypač arti. Artimiausia apie žvaigždę apskrieja per pusantros Žemės paros, o trečioji – per 4 d. jos taip arti, kad net žvaigždės skūpos šilumos pakanka viso vandens jose išgarinimui. Kitos trys apskrieja per 6, 9 ir 2 d, t.y. tokiu atstumu, kad jose gali būti skysto vandens.

„Gali būti“ – tai ne garantija! Jų masės atitinkamai 0,62, 0,68 ir 1,34 Žemės masių, o dydžių – beveik Žemės, tad ir traukos jėga jose artima kaip Žemėje. O tai guodžia. Jos visos į savo saulę atgręžtos ta pačia puse – apšviestoje pusėje visada šilta, o kitoje visad šalta. Tad pakenčiama temperatūra turi būti juostoje ties riba „diena-naktis“. Tačiau ir tai dar ne viskas. Dėl didelio temperatūrų skirtumo planetose turi siausti smarkūs vėjai. O dar kitas pavojus – raudonosios nykštukės labai nepastovios, elgiasi labai chaotiškai, neplanuotai išspjauna čiurkšles, galinčias nušluoti bet kokios artimos planetos atmosferą. O šis drąsuolių septynetas skrieja vos ne prie pat žvaigždės paviršiaus.

Tad vargiai ten rasim proto brolių. O gaila! Bet užtat koks ten grožis – kai vos neliesdamas planetos kybo milžiniškas žvaigždės paviršius, o danguje šoka 6 mėnuliai, kartais didesni už mūsų Mėnulį. Tik štai klausimas pagalvojimui – ar egzistuoja grožis, jei jo niekas nemato?