Ilustrația artistului a planetei stâncoase din jurul M piticului Gliese 876. Credit imagine: NSF. Faceți clic pentru a mări.
În graba terenului cunoscut sub numele de vânătoare de planete extrasolare, cele mai apreciate proprietăți imobiliare sunt anunțate ca „asemănătoare Pământului”. Luni, 13 iunie, oamenii de știință au alergat să-și planteze steagul pe o bucată arzătoare de rocă orbitând pe o stea roșie.
Această planetă recent descoperită este de aproximativ șapte ori mai mare decât Pământul și, prin urmare, cea mai mică planetă extrasolară găsită să orbiteze o secvență principală, sau stea „pitică” (stele, precum soarele nostru, care ard hidrogenul).
Sunt cunoscute planete și mai mici, care există dincolo de sistemul nostru solar, dar au ghinionul să încercuiască pulsars, acele învârtiri rapide de stele moarte. Astfel de planete nu sunt considerate a fi locuibile de la distanță, din cauza radiațiilor intense emise de pulsars.
Planetele care au zece mase de Pământ sau mai puțin sunt considerate a fi stâncoase, în timp ce planetele mai masive sunt probabil gazoase, deoarece gravitația lor mai puternică înseamnă că colectează și rețin mai mult gaz în timpul formării planetare. Până în prezent s-au găsit 155 de planete extrasolare, dar majoritatea au mase care sunt mai comparabile cu Jupiterul gazos decât Pământul stâncos (Jupiter este de 318 ori mai mare decât masa Pământului).
Deși această nouă planetă este publicizată ca fiind Pământ, din cauza masei sale relativ scăzute, pământenii nu ar dori să închirieze o casă acolo în curând. Pentru un singur lucru, casa s-ar topi. Temperaturile de suprafață estimate pentru această planetă - 200 până la 400 de grade Celsius (400 până la 750 de grade Fahrenheit) - se datorează sărutării planetei - aproape de steaua sa.
Planeta se află la doar 0,021 UA de steaua Gliese 876 (1 AU este distanța dintre Pământ și Soare) și completează o orbită în mai puțin de două zile de Pământ. Cea mai apropiată planetă de soare în propriul nostru sistem solar - mercur fierbinte aprins - este de aproape 20 de ori mai departe, orbitând la aproximativ 0,4 AU.
„Deoarece planeta este pe o orbită de două zile, este încălzită la temperaturi asemănătoare cuptorului, deci nu așteptăm viață”, spune membru al echipei științifice, Paul Butler, din Instituția Carnegie din Washington.
În sistemul nostru solar, zona locuibilă - regiunea temperată în care apa ar putea exista ca lichid pe suprafața unei planete - este de aproximativ 0,95 până la 1,37 AU, sau între orbitele lui Venus și Marte. Steaua Gliese 876 este de aproximativ 600 de ori mai puțin luminoasă decât soarele nostru, astfel încât zona locuibilă propusă este mult mai aproape, aproximativ între 0,06 și 0,22 AU.
La 0,021 AU, noua planetă este prea aproape de stea pentru a fi în zona locuibilă și este supusă, de asemenea, unor cantități mai mari de radiații cu energie mare, precum lumina ultravioletă și razele X. În timp ce piticile roșii precum Gliese 876 emit niveluri mai mici de UV decât stelele precum soarele nostru, acestea emit flăcări cu raze X violente.
O altă complicație dintr-o orbită atât de strânsă este aceea că planeta poate fi blocată în ordine, cu aceeași parte a planetei întotdeauna orientată spre stea. Dacă nu există o atmosferă substanțială de distribuire a căldurii, o parte a planetei va fi suprasolicitată, în timp ce cealaltă va rămâne rece.
Se crede că Gliese 876 are aproximativ 11 miliarde de ani, ceea ce îl face mai mult de două ori mai vechi decât soarele nostru. Dar, într-un fel, Gliese este o adolescentă la adultul nostru de vârsta mijlocie. Stelele din clasa G ca soarele nostru trăiesc aproximativ 10 miliarde de ani, în timp ce piticii roșii din clasa M sunt gândiți că trăiesc de 100 de miliarde de ani (mai vechi decât vârsta universului!).
Membrul echipei științifice, Geoff Marcy, de la Universitatea din California, Berkeley, spune că stelele M au nevoie de mult timp pentru a se răci și a se reduce la dimensiunea și luminozitatea secvenței lor principale. El spune că, dacă planeta a migrat spre interior pe orbita strânsă din zilele noastre, probabil a făcut această mișcare în primele câteva milioane de ani, și apoi a fost supusă unei radiații mult mai mult decât în prezent, timp de sute de milioane de ani.
Gliese 876 este considerat a fi sărac în metal (pentru un astronom, orice element mai greu decât hidrogenul și heliul este clasificat ca „metal”). Formarea planetelor poate fi legată de metalicitatea stelei, deoarece atât steaua cât și planetele se formează din același material original. Deci, o planetă stâncoasă precum Pământul, formată din elemente precum silicati și fier, este de așteptat să orbiteze o stea bogată în metale.
În ciuda faptului că este sărac în metale, Gliese 876 este un sistem cu mai multe planete. Două planete gigant cu gaz sunt cunoscute pentru a orbita Gliese 876: planeta cea mai exterioară este aproape de două ori mai mare decât masa lui Jupiter, și orbitează la 0,21 AU; planeta de mijloc este de aproximativ jumătate din masa lui Jupiter, orbitând la 0,13 AU.
„Întregul sistem planetar este un fel de miniatură a sistemului nostru solar”, spune Marcy. „Steaua este mică, orbitele sunt mici, iar în apropiere este cea mai mică dintre ele, la fel cum arhitectura este în propriul nostru sistem solar, cu cele mai mici planete orbitând în interiorul giganților.”
În sistemul nostru solar avem mult mai multe camere cu cotul. Mercur este mai departe de soare decât distanțele tuturor acestor planete combinate. Planetele din sistemul Gliese 876 sunt atât de strânse între ele, încât interacționează gravitațional între ele. Acest fel de remorcher gravitațional a fost modul în care oamenii de știință au reușit să detecteze planetele în primul rând.
Pe parcursul unei orbite, planetele vor trage gravitațional pe steaua lor din diferite părți. Oamenii de știință măsoară schimbarea rezultată în lumina stelară pentru a determina existența planetelor care orbitează.
Pentru a afla mai multe despre cea mai mică planetă a lui Gliese 876, oamenii de știință ar trebui să folosească o altă tehnică de vânătoare a planetelor numită fotometria de tranzit. Această metodă privește modul în care lumina unei stele pare să se scufunde atunci când o planetă trece prin fața stelei din câmpul nostru vizual. Eclipsa planetei orbitante permite astronomilor să determine masa și raza acestei planete. Limitarea acestor numere indică densitatea planetei, ceea ce sugerează apoi din ce este făcută planeta și dacă planeta este stâncoasă sau gazoasă.
Fotometria în tranzit nu poate fi folosită pentru a ne spune nimic despre planetele care orbitează pe Gliese 876, deoarece sistemul este înclinat la 50 de grade din punctul nostru de vedere. Acest unghi înseamnă că planetele nu vor bloca nicio lumină stelară care ajunge pe Pământ.
Piticele roșii sunt cel mai frecvent tip de stele din galaxia noastră, cuprinzând aproximativ 70 la sută din toate stelele. Cu toate acestea, din cei 150 de pitici roșii pe care i-au studiat de-a lungul anilor, Marcy și Butler au găsit doar planete orbitând două dintre ele. Deoarece majoritatea planetelor găsite până acum sunt giganți cu gaz, acest lucru ar putea însemna că piticele roșii sunt mai puțin potrivite pentru a adăposti aceste tipuri de lumi.
Marcy spune că vor continua să monitorizeze Gliese 876 pentru orice indicii ale unei a patra sau a cincea planete. „Aceasta va fi cu siguranță una dintre vedetele noastre preferate de acum încolo.”
O cursă către linia de sosire
Lucrarea de cercetare care descrie această descoperire a fost transmisă la Jurnalul Astrofizic. Oamenii de știință spun că au primit un raport preliminar favorabil al arbitrului și se așteaptă ca lucrarea lor să fie acceptată și apoi publicată în câteva luni. În cadrul conferinței de presă de luni, oamenii de știință au fost întrebați de ce au decis să facă publică constatarea lor, înainte ca lucrarea să fi fost acceptată pentru publicare. A fost făcută pentru a bate pe alți vânători de planete, care ar putea fi fierbinți pe călcâie?
Marcy a răspuns că vor să împiedice scurgerea veștii descoperirii lor. „Știam despre asta acum trei ani, îl urmărim liniștit, cu atenție, păstrând secretul în timp ce verificam dublu și triplu. Apoi, în urmă cu aproximativ o lună am discutat cu Michael Turner aici, oamenii de la NSF (Fundația Națională a Științei) și am decis împreună că această descoperire a fost atât de extraordinară, poate ceea ce ați numi un punct de reper în știința planetară, încât a fost greu de imaginat păstrarea capacul de pe aceasta pentru mult mai mult timp. Așa că am decis că, mai degrabă decât să-l scurgem în presă și să fim driblați, cu un ziar aflând despre el mai devreme și așa mai departe, că ar fi mai bine să anunțăm asta rapid. ”
Apoi, Marcy s-a lansat într-o apărare pentru motivul pentru care a crezut că găsirea lor este corectă, iar el a fost repede susținut de colegii săi. Cu toate acestea, exactitatea constatării lor nu a fost pusă la îndoială. Poate că anunțul lor timpuriu, combinat cu necesitatea secretului dinainte, este o dovadă a concurenței intense care a marcat vânătoarea planetei încă de la început.
Prima descoperire extrasolară a planetei a fost anunțată pe 5 octombrie 1995 de către Michel Mayor și Didier Queloz de la Observatorul de la Geneva, iar Marcy și Butler au confirmat observațiile săptămâna următoare. Un exemplu recent al competiției pentru a apuca „primele” alte planete extrasolare a avut loc în vara anului trecut, când pe 25 august 2004, primarul, Nuno Santos și colegii au anunțat descoperirea primei planete extrasolare de masă Neptun - la acea vreme cea mai mică extrasolară. planeta cunoscută pentru a orbita o stea asemănătoare soarelui. Acest anunț a venit cu mai puțin de o săptămână înainte ca alte două descoperiri ale planetei de masă din Neptun să fie anunțate de Marcy și Butler.
Primarul și colegii săi au studiat și Gliese 876. La o conferință de astronomie din iunie 1998, primarul și Marcy au anunțat, în mod independent, detectarea gigantului mai masiv de gaz orbitând această stea. Marcy și Butler au fost primii care au urmărit această constatare, anunțând descoperirea celei de-a doua planete gigant a gazelor din stea în 2001.
Misiunea Kepler, care va fi lansată în iunie 2008, va căuta planete terestre care orbitează stele îndepărtate. Misiunea definește o planetă cu dimensiunea Pământului ca fiind cuprinsă între 0,5 și 2,0 mase de Pământ, sau între 0,8 și 1,3 diametru Pământ. Planetele cuprinse între 2 și 10 mase de pământ, precum planeta anunțată luni, sunt definite drept planete mari terestre.
Sursa originală: Astrobiologia NASA
