Traženje atmosfere oko planeta izvan našeg Sunčevog sustava moglo bi nas dovesti do otkrića izvanzemaljskog života. Astronom Sebastian Zieba koristio je podatke iz Svemirskog teleskopa James Webb (JWST) kako bi proučavao male stjenovite egzoplanete, ali do sada nije pronašao znakove života. Ipak, njegova otkrića predstavljaju značajan korak naprijed za buduća istraživanja.
“Sveta Gral je uvijek pronaći tragove života,” kaže Zieba, koji je povezan s Institutom Max Planck za astronomiju (MPIA) u Heidelbergu i Leidenskim opservatorijem. “No, još uvijek nismo u mogućnosti izravno otkriti neki oblik života.”
Da bismo utvrdili koji su planeti osim Zemlje pogodni za atmosfere, a time i za život, potrebno je provesti detaljna istraživanja. Sebastian Zieba posvetio je svoje istraživanje traženju atmosfera oko stjenovitih egzoplaneta, planeta izvan našeg Sunčevog sustava koji su manji od dva puta radijusa Zemlje i sastavljeni uglavnom od stijena.
Ekstremno vrući planeti
Jedan od načina za otkrivanje atmosfere oko egzoplaneta je mjerenje temperature planeta, što pruža uvid u njegovu klimu i prijenos topline. Zieba je koristio ovu tehniku dok je promatrao K2-141 b, planet od lave smješten vrlo blizu svoje zvijezde domaćina. Zbog jakih gravitacijskih sila između planeta i zvijezde, ovaj planet uvijek pokazuje istu stranu prema svojoj zvijezdi. Jedna strana planeta je potpuno rastopljena, dok je druga strana vrlo hladna. Zbog ekstremnih temperatura, stijene počinju isparavati, što može stvoriti atmosferu od stjenovitih para. Upravo zbog toga, Zieba je odlučio proučiti ovaj planet.
“Ako atmosfera postoji, mogla bi preraspodijeliti toplinu s vruće strane na hladnu stranu, čineći noćnu stranu manje hladnom, a dnevnu stranu manje vrućom,” objašnjava Zieba. “Pitanje na koje smo pokušali odgovoriti je: Je li planet stvarno vruć ili nešto hladniji od toga?” Zieba je uspio pronaći neke znakove atmosfere od stjenovitih para. Novi podaci iz JWST-a trebali bi pružiti više uvida u ove vrste egzoplaneta.
Blizanac Venere: Gola Stijena
Druga metoda istraživanja uključuje proučavanje emisijskih spektara u potrazi za specifičnim molekulama koje bi sugerirale prisutnost atmosfere. Zieba je promatrao spektre TRAPPIST-1 c, stjenovitog egzoplaneta sličnog Veneri. “To nas je motiviralo da pomislimo kako bi atmosfera mogla biti slična.”
Tražio je tragove ugljičnog dioksida (CO2), jer je CO2 česta komponenta svake atmosfere. “CO2 je prisutan posvuda. Bilo koja aktivnost na planetu, poput vulkanizma, uzrokuje emisiju CO2. Dakle, ako postoji atmosfera, očekivali bismo pronaći određenu količinu CO2. No, nismo pronašli nikakav CO2 na ovom planetu,” objašnjava Zieba. TRAPPIST-1 c je vjerojatno planet bez atmosfere, za razliku od Venere s gustom atmosferom bogatom CO2.
Rad sa podacima James Webba
Zieba je započeo svoje istraživanje koristeći podatke iz Spitzerovog teleskopa, drugog infracrvenog teleskopa, ali tijekom svog doktorata imao je priliku raditi s podacima iz JWST-a. “Osjećam se počašćeno što pripadam prvoj generaciji doktoranata koji rade s podacima JWST-a,” kaže.
Bolji teleskopi mogli bi omogućiti daljnje istraživanje atmosfera egzoplaneta. “Bilo bi nevjerojatno lansirati deset JWST-a i zatim ih spojiti,” našalio se Zieba. Radostan je zbog budućeg rada s JWST-om, kao i s drugim projektima koji su trenutno u fazi izgradnje, poput Ekstremno Velikog Teleskopa u Čileu, ili u fazi dizajna, poput Opservatorija Naseljivih Svjetova i svemirske misije LIFE.
Učenje kroz neuspjehe
Unatoč tome što nije uspio detektirati atmosferu oko nekih promatranih egzoplaneta, Ziebaovo istraživanje ima veliku vrijednost. “Ako ne otkrijete neku karakteristiku u objektu, poput atmosfere, moguće je da ona ne postoji, ali također može biti zbog dodatne buke, bilo od zvijezde ili vašeg instrumenta. Uvijek ćete naučiti više za buduća promatranja, čak i ako ne pronađemo atmosferu ili neki drugi trag života,” zaključuje Zieba.
Ovo istraživanje predstavlja značajan korak naprijed u razumijevanju egzoplaneta i njihovih potencijala za podržavanje života, pružajući vrijedne uvide za buduće generacije astronoma.
