Superziemia odkryta w ekosferze pobliskiej gwiazdy

Astronomowie zaobserwowali wokół gwiazdy HD 48948 trzy planety określane jako superziemie. Najbardziej zewnętrzna z nich znajduje się w tzw. ekosferze, czyli strefie wokół gwiazdy, w której obrębie panujące warunki mogłyby umożliwić istnienie wody w stanie ciekłym, co z kolei mogłoby sprzyjać powstaniu i rozwojowi organizmów żywych.

Gwiazda HD 48948 znajduje się 55 lat świetlnych od nas, w gwiazdozbiorze żyrafy. To dość blisko, jak na warunki kosmiczne. Jej masa to około 67 proc. masy Słońca. HD 48948 to bardzo stara gwiazda. Astronomowie szacują, że istnieje od 11,5 miliarda lat. Wokół niej odkryli trzy potencjalne superziemie.

Odkrycie planety poza Układem Słonecznym było do niedawna tak rzadkie, że każda nowa detekcja była nie lada wydarzeniem. Ale w misjach poszukiwania egzoplanet odkryto do tej pory ponad pięć tys. światów, dlatego obecnie planeta pozasłoneczna musi się czymś wyróżniać, by zrobiło się o niej głośno.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

HD 48948 d, czyli najbardziej zewnętrzna z nowo odkrytych egzoplanet, okrąża swoją gwiazdę macierzystą w odległości, gdzie panują warunki odpowiednie do utrzymania na powierzchni planety wody w stanie ciekłym. Region ten, nazywany ekosferą, ekostrefą lub strefą zamieszkiwalną (habitable zone), jest uważany przez astronomów za idealne miejsce do poszukiwań życia pozaziemskiego.

Rezultaty orz opis badań planet wokół HD 48948 ukazał się w piśmie "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" (DOI: 10.1093/mnras/stae1367).

Astronomowie odkryli krążące w stosunkowo bliskiej odległości wokół gwiazdy HD 48948 trzy planety. Światy te obiegają swoją gwiazdą odpowiednio w ciągu 7, 38 i 151 dni. Dwie pierwsze planety znajdują się zbyt blisko gwiazdy i temperatury na nich panujące wykluczają istnienie tam życia, przynajmniej takiego, jakie znamy. Ale HD 48948 d to obiecujący obiekt badań.

Gwiazda macierzysta nowo odkrytych światów to tzw. pomarańczowy karzeł należący do typu widmowego K (Słońce należy do typu widmowego G2 i zaliczane jest do żółtych karłów). Tego typu gwiazdy mają mniejszą masę niż Słońce, a co za tym idzie, są nieco chłodniejsze i mają mniejszą jasność. Charakterystyczne dla tego typu gwiazd jest długi okres ich życia. HD 48948, jak ustalili badacze, narodziła się około 11,5 miliarda lat temu. Dla porównania Słońce liczy sobie "jedynie" około 4,6 miliarda lat.

Autorzy badań podkreślają, że ten pomarańczowy karzeł jest nieco podobny do naszego Słońca i stanowi najbliższy układ planetarny, w którym znajduje się superziemia w ekostrefie wokół swojej gwiazdy. Co więcej, tego typu gwiazdy nie są tak aktywne jak czerwone karły, najliczniejszy typ odkrywanych gwiazd, które emitują wysokoenergetyczne rozbłyski promieniowania, mogące wysterylizować wszystko w okolicy.

- Odkrycie superziemi w ekostrefie wokół pomarańczowego karła jest ekscytującym krokiem naprzód w naszym dążeniu do znalezienia planet nadających się do zamieszkania wokół gwiazd typu słonecznego – powiedziała dr Shweta Dalal z University of Exeter, kierująca badaniami.

Egzoplanety zostały zidentyfikowane za pomocą metody analizy prędkości radialnych, w ramach programu HARPS-N Rocky Planet Search. Przez ponad dekadę zespół zebrał prawie 190 precyzyjnych pomiarów prędkości radialnej za pomocą spektrografu HARPS-N.

Pomiary prędkości radialnej, które śledzą subtelne ruchy gwiazdy spowodowane przez orbitujące planety, są kluczowe w takich odkryciach. Analizując widmo światła gwiazdy, naukowcy mogą określić, czy porusza się ona w naszą stronę (przesunięcie ku fioletowi), czy w odwrotnym kierunku (przesunięcie ku czerwieni). Aby zapewnić dokładność swoich ustaleń, zespół zastosował różne metodologie i analizy porównawcze.

Badania ujawniły trzy kandydatki na planety o masie od 5 do 11 razy większej od masy Ziemi. Zespół sugeruje, że bliskość gwiazdy, w połączeniu z korzystną orbitą najbardziej oddalonej planety, sprawia, że ​​układ ten jest obiecującym celem dla przyszłych badań bezpośredniego obrazowania o wysokim kontraście i spektroskopii o wysokiej rozdzielczości.

- To odkrycie podkreśla znaczenie długoterminowego monitorowania i zaawansowanych technik w odkrywaniu tajemnic odległych układów gwiezdnych. Nie możemy się doczekać kontynuowania naszych obserwacji i poszukiwania kolejnych planet w układzie – oświadczyła Dalal.

Źródło: University of Exeter, IFLScience, fot. NASA/ CC BY 2.0