Astronomi pēta dzīvībai potenciāli piemērotu superzemi tepat 'kaimiņos'
Foto: ESO/M. Kornmesser

Nupat astronomijai veltītajā zinātniskajā izdevumā "Astronomy & Astrophysics" publicēts starptautiskas Eiropas valstu zinātnieku komandas darbs, kas stāsta par kādu planētu sistēmu tepat netālu. Netālu kosmiskos mērogos, protams, jo arī "tikai" 35 gaismas gadi mums ir fiziski neaizsniedzams attālums – vairāk nekā 331 triljons kilometru. Astronoms Olivjers Dumanžons no Porto Universitātes ar kolēģiem secinājuši, ka ap zvaigzni L 98-59 riņķo vairākas cietzemes planētas, no kurām viena varētu būt ar dzīvībai potenciāli piemērotiem apstākļiem.

close-ad
Saturs turpināsies pēc reklāmas
Reklāma

L 98-59 ir sarkanais punduris – mazākās un vēsākās galvenās secības zvaigznes. Sarkanie punduri ir arī mūsu galaktikā visbiežāk sastopamais zvaigžņu tips. Konkrēti L 98-95 ir aptuveni trīs reizes mazāka masa par Sauli, bet virsmas temperatūra ir aptuveni divas reizes mazāka nekā Saulei. Šādas zvaigznes ir potenciāli labvēlīgas, lai uz planētām to tuvumā varētu attīstīties dzīvība, galvenokārt tāpēc, ka tās ir ļoti stabilas un ar ļoti ilgu mūžu – no desmitiem miljardu līdz pat triljoniem gadu. Tādējādi, ja kāda planēta ap šādu zvaigzni riņķo tādā attālumā, kas potenciāli pieļauj šķidra ūdens eksistenci uz planētas virsmas un arī atmosfēras eksistenci, laika ir vairāk nekā pietiekami, lai pareizu apstākļu sakritības gadījumā dzīvība varētu rasties un attīstīties.

Dumanžons ar kolēģiem šīs zvaigznes sistēmā atklājis trīs planētas, bet netieši dati liecina, ka ap to citā plaknē, iespējams, riņķo vēl divas. Nu jaunas citplanētas tiek atrastas teju ik nedēļu. Kas šajā sistēmā tik interesants? Lai to saprastu, te īsi jāatgādina par divām galvenajām metodēm, ar kādām pētnieki var fiksēt tālas planētas, kuras ar optiskajiem teleskopiem nav saskatāmas.

Pirmā ir tā sauktā tranzīta metode – teleskops pavērsts pret interesējošo zvaigzni. Lai novērojumiem netraucētu Zemes atmosfēra, šo uzdevumu pārsvarā pilda kosmiskie teleskopi – līdz 2018. gadam Keplera kosmiskais teleskops un no 2018. gada TESS jeb "Transiting Exoplanet Survey Satellite". Ilgstoši novērojot zvaigzni, tiek fiksētas izmaiņas zvaigznes spožumā. Ja izstarotā gaisma uz brīdi kļūst blāvāka, bet pēc tam zvaigzne atgūst iepriekšējo spožumu, turklāt tas notiek ar noteiktu periodiskumu, viena no iespējām ir, ka zvaigznes disku periodiski šķērso planēta. Spožu zvaigžņu un lielāku planētu gadījumā, protams, šo metodi izmantot ir vieglāk.

Otra no biežāk izmantotajām metodēm ir radiālā ātruma mērījumi. Īsumā – astronomi vēro nelielas izmaiņas zvaigznes pozīcijā. To var noteikt ar zvaigznes izstarotās gaismas spektra analīzi. Ja zvaigzne attiecībā pret novērotāju tuvojas vai attālinās, tad Doplera efekta ietekmē mainās no tās nākošās gaismas viļņa garums. Šādu periodisku tuvošanos un attālināšanos var izraisīt ap zvaigzni riņķojošas planētas gravitācija. Šīs izmaiņas ir ļoti, ļoti nelielas, bet ir fiksējamas. Jo masīvāka konkrētā planēta, jo vieglāk šīs izmaiņas signālā un attiecīgi zvaigznes pozīcijas maiņu fiksēt.

Lūk, Dumanžona komandas veiktie novērojumi ir zīmīgi ar to, ka viena no atrastajām planētām ir līdz šim mazākā, kuru izdevies fiksēt ar radiālā ātruma mērījumu metodi! Šai planētai ir tikai puse no Veneras masas.

Būtiski, ka šajā planētu sistēmā novērojumi tika veikti, liekot lietā abas metodes. Katra no tām spēj astronomiem ievākt citus datus, kas kombinācijā dod mums labāku ieskatu par šīm svešajām pasaulēm. Ja ar tranzīta metodi ir vieglāk noteikt planētu rādiusu, tad ar radiālā ātruma mērījumu metodi – tās aptuveno masu. Kolīdz ir šie divi lielumi – izmērs un masa –, pētnieki jau var aprēķināt arī planētas blīvumu, kas savukārt ļauj izdarīt secinājumus, vai tā ir gāzu planēta, vai cietzemes planēta un kāds varētu būt tās sastāvs.

"Ja mēs gribam zināt, no kā planēta veidota, mums jāzina vismaz tās rādiuss un masa," uzsver Dumanžons. Viņa komanda radiālā ātruma mērījumiem izmantoja uz Zemes esošo Eiropas Dienvidu observatorijas Ļoti lielo teleskopu (VLT – Very Large Telescope).

Īsi par visu Dumanžona komandas atklāto pēc kārtas. Zvaigznei tuvākā planēta ir aptuveni uz pusi mazāk masīva par Veneru, visticamāk, cietzemes planēta. Otrā ir aptuveni 1,4 reižu lielāka par Zemi un arī cietzemes planēta. Trešā planēta ir 1,5 reižu lielāka par Zemi un divtik masīva. Šāda izmēra cietzemes planētas dēvē par "superzemēm". Planētas blīvuma profils liecina, ka aptuveni 30 procenti no tās masas varētu būt ūdens.

Radiālā ātruma mērījumi liecināja, ka ap šo zvaigzni varētu riņķot vēl divas planētas, taču citā plaknē tā, ka nav iespējams tās pamanīt ar TESS teleskopu, jo no teleskopa skatupunkta šīs planētas nekad nešķērso zvaigznes disku. Pirmajai varētu būt masa, kas ir trīstik liela kā Zemes masa, bet otra varētu būt 2,5 reižu masīvāka par Zemi. Šī planēta tostarp arī atrodas dzīvībai labvēlīgajā zonā jeb tādā attālumā no zvaigznes, lai nebūtu nedz pārāk auksts, nedz pārāk karsts, un uz planētas varētu pastāvēt ūdens šķidrā veidā. Tās apriņķošanas periods ir tikai 23 dienas, un varētu šķist, ka tas ir pārāk tuvu, lai uz planētas varētu valdīt dzīvībai piemēroti apstākļi, taču jāatceras, ka sarkanie punduri ir daudz vēsāki par Sauli. Diemžēl to, vai šai planētai ir arī atmosfēra, ar radiālā ātruma mērījumu metodi noteikt nevar – tam nepieciešams novērot planētas pārēju pāri saules diskam un veikt spektroskopisko analīzi gaismai, kas spīd cauri planētas atmosfērai (ja tāda ir).

Skematisks L 98-59 un Saules sistēmas salīdzinājums. Ilustrācija: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

Taču šādas sarežģītas planētu sistēmas atklāšana un izpēte, pēc Dumanžona domām, sniedz labu ieskatu astronomijas un citplanētu sistēmu pētniecības nākotnē. "Mēs esam arvien tuvāk un tuvāk brīdim, kad uziesim tādu cietzemes planētu dzīvībai labvēlīgajā zonā, kuras atmosfēru varam izpētīt ar spektra analīzes palīdzību."

Ja esi ISIC vai ITIC kartes īpašnieks, iegādājies "Delfi Abonementu" par īpašu cenu – 1 eiro uz 4 nedēļām. Vairāk par piedāvājumu uzzini šeit.

Tags

Astronomija Eiropas Kosmosa aģentūra Kosmoss Planētas Zinātne
Publikācijas saturs vai tās jebkāda apjoma daļa ir aizsargāts autortiesību objekts Autortiesību likuma izpratnē, un tā izmantošana bez izdevēja atļaujas ir aizliegta. Vairāk lasi šeit.

Comment Form