Naukowcy zbadali zimne superziemie w Drodze Mlecznej

Zimne superziemie są powszechne w układach planetarnych: występują w co trzecim systemie wokół gwiazd Drogi Mlecznej – wynika z badań, w których brali udział naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego.

Najłatwiej wykryć układy, w których planety krążą stosunkowo blisko swoich gwiazd

.Międzynarodowy zespół naukowców zbadał małomasywne planety pozasłoneczne krążące w dużych odległościach wokół swoich macierzystych gwiazd. Wśród badaczy byli astronomowie z prowadzonego przez Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego projektu wielkoskalowego przeglądu nieba OGLE (Optical Gravitational Lensing Experiment, eksperyment optycznego soczewkowania grawitacyjnego), kierowanego przez prof. Andrzeja Udalskiego. Wyniki prac ukazały się w czasopiśmie „Science”.

Naukowcy stwierdzili, że tzw. zimne superziemie są powszechnym składnikiem układów planetarnych – przeciętnie występują w co trzecim systemie wokół gwiazd Drogi Mlecznej. Superziemie to pozasłoneczne ciała niebieskie o masie między masą Ziemi a Neptuna (ok. 17 mas Ziemi), należące do typu planet skalistych.

Jak przypomnieli badacze, jeszcze 30 lat temu nie znaliśmy żadnej planety pozasłonecznej krążącej wokół gwiazdy podobnej do Słońca. Pierwszych takich odkryć astronomowie dokonali w latach 90. XX w., a dzięki nowym metodom obserwacyjnym – takim jak technika tranzytów albo mikrosoczewkowanie grawitacyjne – dziś takie obiekty wykrywa się już rutynowo.

Badacze zaznaczają, że metody detekcji planet mają jednak ograniczenia. Najłatwiej wykryć układy, w których planety krążą stosunkowo blisko swoich gwiazd. Dlatego obecnie znane są przede wszystkim ciała niebieskie o krótkich okresach orbitalnych (czyli czasie, w jakim obiekt pokonuje pełną orbitę) – poniżej jednego roku. W tej grupie szczególnie licznie występują superziemie.

Mniej wiadomo natomiast o planetach znajdujących się dalej od gwiazd – poza tzw. linią śniegu. Za tą linią, która leży w odległości 1–2 jednostek astronomicznych od gwiazdy (jednostka astronomiczna to odległość Ziemia–Słońce) występuje m.in. woda w postaci lodu, a warunki sprzyjają powstawaniu olbrzymów gazowych, takich jak Jowisz albo Saturn. Jak zaznaczają badacze, jedynie technika mikrosoczewkowania grawitacyjnego pozwala na wykrycie planet w tych odległych rejonach. Dzięki metodzie mikrosoczewkowania uzyskano m.in. informacje o częstości występowania masywnych planet typu jowiszowego na dalekich orbitach. Wciąż jednak niewiele wiadomo na temat obecności w tych obszarach mniej masywnych planet – typu superziemi.

Autorzy pracy opublikowanej w „Science” opisali tak właśnie położone małomasywne planety, wykryte metodą mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Szczegółowo zanalizowali m.in. planetę znalezioną w zjawisku mikrosoczewkowania OGLE-2016- BLG-0007, odkrytą w lutym 2016 roku przez zespół OGLE. Analiza wykazała, że ten obiekt ma masę porównywalną z masą Ziemi i krąży wokół gwiazdy o masie równej 0,6 masy Słońca w odległości około dziesięciu jednostek astronomicznych.

„To typowa bardzo małomasywna superziemia krążąca po orbicie podobnej do orbity Saturna w naszym układzie planetarnym. Nowa rekordzistka w tym zakresie” – powiedział prof. Andrzej Udalski, cytowany w komunikacie Obserwatorium Astronomicznego UW.

Zimne superziemie występują wokół co trzeciej gwiazdy w Drodze Mlecznej.

.Mikrosoczewkowe anomalie wywołane przez małomasywne planety są wyjątkowo krótkotrwałe – trwają zwykle zaledwie około jednego dnia – i wymagają ciągłych, całodobowych obserwacji. Do dalszej analizy własności odległych superziem wykorzystano dane wspomnianej planety i 63 innych. Znaleziono je w latach 2016–2019, 38 z tych zjawisk mikrosoczewkowania zostało odkrytych przez zespół OGLE.

Naukowcy określili rozkład częstości występowania planet w zależności od masy. Okazało się, że zimne superziemie są bardzo powszechne – występują wokół co trzeciej gwiazdy w Drodze Mlecznej. Jak zaznaczyli badacze, trwające i planowane przeglądy mikrosoczewkowe pozwolą w najbliższych latach zwiększyć liczbę znanych planet tego typu i zweryfikować wyniki badań.

„Ogromne nadzieje wiążemy z misją kosmiczną Roman agencji NASA (Nancy Grace Roman Space Telescope, Kosmiczny Teleskop Roman – przyp. PAP), planowaną na 2027 rok. Może ona zrewolucjonizować badania planet wykrywanych metodą mikrosoczewkowania, podobnie jak misja Kepler odmieniła badania planet tranzytujących” – podsumował cytowany w komunikacie dr Przemek Mróz, współautor artykułu i odkrywca wielu planet pozasłonecznych.

Tranzyt to przejście ciała niebieskiego przez tarczę innego obiektu. Planetę tranzytującą można wykryć, gdy przesłania ona częściowo tarczę gwiazdy – następuje wówczas nieznaczne osłabienie jej jasności.

Projekt OGLE – jeden z największych fotometrycznych przeglądów nieba – był jednym z pierwszych, w których wykorzystano te rozwiązania. Od 1992 r. jest prowadzony w Obserwatorium Las Campanas (Chile) przez naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego. Przedsięwzięcie przyczyniło się do rozwoju wielu dziedzin współczesnej astrofizyki, m.in. badań nad planetami pozasłonecznymi, strukturą Drogi Mlecznej i sąsiednich galaktyk, gwiazdami zmiennymi, kwazarami, zjawiskami przejściowymi i badań ciemnej materii.

Życie na Marsie

.Elon Musk przewiduje istnienie marsjańskiej kolonii liczącej milion dusz. Naturalnie wcześniej na Czerwoną Planetę przybędzie grupa zuchwałych, sprawnych i nieustraszonych pionierów. Wyprawa na Marsa będzie znacznie bardziej niebezpieczna dla tych, którzy przybędą tam jako pierwsi. Przywodzi to na myśl ogłoszenie, jakie sir Shackleton zamieścił, szukając śmiałków towarzyszących mu w eksploracji Antarktyki: „Czekają cię znój, niebezpieczeństwo i duża szansa, że nie wrócisz stamtąd żywy. Tym, którzy przetrwają, gwarantujemy nieziemską ekscytację”.

Wieści od pierwszych kolonizatorów Marsa z pewnością nie rozgrzeją nas do czerwoności w związku z niuansami międzyplanetarnych rządów. Ważniejsze będą inne sprawy – marsjańskich pionierów będą zaprzątać kwestie przetrwania i nietrwałości budowanej cywilizacji.

Samo wysłanie ludzi w te odległe rejony będzie niemożliwie drogie, nawet jak na standardy Muska (200 tysięcy dolarów na głowę), nie mówiąc już o ich utrzymaniu, gdy dotrą do celu. I nie będzie to wycieczka turystyczna – ci, którzy polecą, będą musieli wybudować całą infrastrukturę niezbędną do przetrwania.

Pierwsza grupa eksploratorów będzie musiała zapewnić sobie najbardziej podstawowe warunki do przetrwania – powietrze, wodę, żywność, schronienie. Kolejna fala będzie ulepszać te warunki, korzystając z wiedzy i kreatywności. Inżynierowie, naukowcy i lekarze spróbują przekształcić Marsa z planety, na której można przeżyć, na taką, na której można żyć. Jest to różnica subtelna, acz znacząca.

Wraz ze wzrostem populacji kolonia prawdopodobnie zacznie przypominać duże miasta, jakie rozsiane są po całej naszej planecie. Kolonizatorzy nie będą się co prawda spodziewać tego samego, co niesie ze sobą życie w Nowym Jorku czy Tokio, ale z pewnością zaczną oczekiwać więcej, niż może zaoferować stacja badawcza na Antarktydzie. Wkrótce niezbędny personel ustąpi miejsca – prawdopodobnie w tej kolejności – bogatym turystom, przedsiębiorcom, migrantom ekonomicznym, poszukiwaczom przygód i okazji, a także… przestępcom.

Jeżeli zarysowany powyżej możliwy przebieg zdarzeń nie przedstawia się Wam szczególnie optymistycznie, nie zapominajcie, że ta perspektywa zakłada kolonizację prowadzoną przez SpaceX – amerykańską firmę, której prezes uważa, że sprawczość jednostki i swoboda działania to jedne z najdonioślejszych osiągnięć cywilizacji. Nie ma powodów, by uważać, że wizja Muska jest nieuchronna.

Tekst dostępny na łamach Wszystko co Najważniejsze: https://wszystkoconajwazniejsze.pl/tomas-sidenfaden-do-kogo-nalezy-mars-elon-musk-i-rzady-w-kosmosie/

PAP/MB