Je kje tam daleč ali pa blizu še kakšna Zemlja?

Množično odkritje eksoplanetov: pred dnevi se je naše poznavanje vesolja povečalo za kar 715 planetov zunaj Osončja.

Objavljeno
06. marec 2014 20.38
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost
Silvestra Rogelj Petrič, Znanost

Ljubljana – Je v naši galaksiji še kakšen Zemlji podoben planet, ki bi na podobni razdalji kot Zemlja krožil okoli zvezde, podobne Soncu? Če je, kje je? To vprašanje je dvajset let po prvih znakih, da imajo tudi druge zvezde planete, kot jih ima naše Sonce, pred natanko petimi leti v vesolje pognalo 600 milijonov dolarjev vreden vesoljski teleskop Kepler. Te dni, po naključju prav ob peti obletnici, nas je obdaril z množičnim odkritjem kar 715 planetov.

Kepler naj bi bil v vesoljski izvidnici vsaj tri leta in pol, a se njegova misija iskanja Zemlji podobnih planetov kljub okvari dveh navigacijskih koles še kar nadaljuje – vsaj prek obdelave množice podatkov, ki jih je v teh letih poslal na Zemljo. Število odkritih eksoplanetov, to je planetov zunaj našega Osončja, se je po tem, ko je uprl svoje zbiralno zrcalo v globino vesolja, skokovito povečalo. Med 1700 odkritimi eksoplaneti je za odkritje kar 961 eksoplanetov zaslužen prav Kepler. Odkritje večine od teh, natanko 715, so sporočili javnosti pred nekaj dnevi, natančni podatki o tem pa bodo prihodnji teden objavljeni v reviji Astrophysical Journal.

Kaj je omogočilo to enkratno in prvo tako zelo množično odkritje planetov zunaj našega Osončja? Za pojasnilo smo zaprosili prof. dr. Tomaža Zwittra, profesorja astronomije in astrofizike na Fakulteti za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani. »Že takoj po začetku misije Kepler pred petimi leti je postalo jasno, da vesoljski teleskop uspešno odkriva drobne zatemnitve zvezd, ki nastanejo, če se pred zvezdno ploskvico giblje temen okrog nje krožeč planet. Vendar je zatemnitev lahko tudi posledica česa drugega.

Slovenca Gal Matijevič in Andrej Prša sta pred dvema letoma objavila raziskavo, ki je uspešno ločila zatemnitve zaradi planetov od tistih, ki nastanejo med pari zvezd. Zadnji pred dnevi predstavljeni rezultat, pri katerem je sodelovala tudi Slovenka Rea Kolbl, se problema loti s statistično analizo. Zanimale so jih zvezde, pri katerih bi časovni vzorec zatemnitev lahko pojasnili le z obstojem več planetov, ki krožijo okoli iste zvezde. In za take zvezde so pokazali, da je opaženi vzorec zelo verjetno res posledica planetov, ne pa dogodkov v drugih zvezdah, ki jih po naključju vidimo v skoraj isti smeri kot opazovano tarčo.«

Je torej v kratkem moč pričakovati še nova množična odkritja eksoplanetov? Prof. Zwitter prikimava, saj sedanja raziskava obravnava le prvi dve leti podatkov misije Kepler.

Petkrat več Zemlji podobnih planetov

Teh 715 novo odkritih planetov kroži okoli 305 zvezd, med katerimi se jih kar nekaj ponaša s podobnim večplanetnim sistemom, kot ga ima naše Sonce. Velika večina, kar 95 odstotkov teh planetov, je manjših od našega Neptuna, a je ta skoraj štirikrat večji od Zemlje. Odkrili so tudi stoterico planetov, ki imajo največ za četrtino večji polmer od Zemlje. Število poznanih Zemlji podobnih planetov je tako kar petkrat večje kot pred tem. Med temi novoodkritimi planeti so štirje, ki krožijo okoli svoje zvezde v območju, kjer bi na površju planetov utegnile obstajati temperature, primerne za obstoj tekoče vode in s tem za življenje.

Eden od teh eksoplanetov, ki krožijo okoli svoje zvezde na razdalji, ki ga umešča v naseljivo območje, je planet Kepler-296f. Njegova zvezda je pol manjša od našega Sonca, sam planet pa je dvakrat večji od Zemlje. Bi po teh potezah lahko menili, da bi utegnil spominjati na našo Zemljo? Znanstveniki še ne vedo, ali gre za vodni planet, obdan z globokim oceanom, ali pa za bolj ali manj plinast svet z debelim ovojem iz vodika in helija.

Kot so astronomi povedali na Nasini telekonferenci, so za zdaj iz vseh teh novih podatkov ugotovili, da so novoodkriti eksoplaneti v večplanetarnih sistemih razmeroma majhni, njihove orbite pa so v obliki kroga in razvrščene ploščato, kot nekakšne palačinke, in ne v kroglasti lupini.

Še 3600 kandidatov za planete

Nasa je ob tem najnovejšem množičnem odkritju eksoplanetov opozorila, da je Kepler zasledil okoli 3600 kandidatov za planete. Za 916 so že potrdili, da gre res za planete, veliko pa jih še čaka na analizo. Po dosedanjih izkušnjah menijo, da bodo astronomi lahko kar v 90 odstotkih primerov potrdili, da gre pri »kandidatu« res za planet. Kolikšna je možnost, da bi bil kateri od njih podoben naši Zemlji?

»Že sedem let vemo, da okrog zvezde HO v ozvezdju Tehtnice kroži planet, ki ima le za polovico večji premer in petkrat večjo maso od Zemljine,« odgovarja Tomaž Zwitter. »Temperatura na njegovem površju je najverjetneje med 0 in 40 stopinjami Celzija. Taki planeti so tudi po strukturi podobni Zemlji. Torej planet podoben Zemlji že imamo. In takih primerov, ki so jih večinoma odkrili na Evropskem južnem observatoriju v Čilu, je še nekaj. Moč Nasine misije Kepler je v odkrivanju številnih zanimivih svetov, podrobnejšo opredelitev njihovih lastnosti pa je treba potem narediti s teleskopi na Zemlji.«

V prihodnje proučevanje atmosfere eksoplanetov

Glavni namen Keplerjeve misije je bilo ugotoviti, kako pogosti so Zemlji podobni planeti v naši galaksiji. Je to že moč oceniti na podlagi dosedanjih podatkov? »Iz opazovanj na Evropskem južnem observatoriju v Čilu lahko sklepamo, da ob vsaki sedmi zvezdi na nebu najdemo vsaj en orjaški planet podoben Jupitru,« pojasnjuje prof. Zwitter. »Manjših planetov je še več, okrog vsake druge zvezde kroži vsaj en planet podoben Neptunu. Nedavni rezultati misije Kepler so dokazali, da so res majhni in s tem skalnati planeti podobni Zemlji zelo pogosti. Torej planet velikosti Zemlje v vesolju nikakor ni redek pojav.«

Kaj lahko glede odkritja novih planetov pričakujemo od novega vesoljskega teleskopa Jamesa Webba, ki naj bi začel svojo misijo čez pet let? V nasprotju z misijo Kepler ta teleskop ne bo namenjen izključno opazovanju zvezd in s tem tudi odkrivanju planetov. »Bomo pa imeli možnost, da bomo planete, ki jih je odkrila misija Kepler, bolje spoznali,« meni prof. Zwitter.

Nekateri največji teleskopi, ki jih načrtujejo na Zemlji, in tudi vesoljski teleskop James Webb bodo imeli možnost proučevanja sestave atmosfer nekaterih od teh planetov. Če bi tam odkrili molekule kisika, bi bilo po besedah prof. Zwittra to zelo vznemirljivo: »Atomarni kisik je eden najpogostejših elementov v vesolju, molekula kisika pa je tako reaktivna, da njena znatna prisotnost, vsaj v Zemljini atmosferi, vzdržuje življenje na planetu.«