Astronomi su prvi put otkrili atmosferu na stjenovitom planetu koji kruži u nastanjivoj zoni druge zvijezde. Na egzoplanetu LHS 1140 b, udaljenom oko 48 svjetlosnih godina, izmjerili su helij koji izlazi iz njegovih gornjih slojeva atmosfere.
Otkriće je važno zato što se ne odnosi na veliki plinoviti planet, nego na stjenoviti svijet. LHS 1140 b ima više od pet Zemljinih masa i pripada skupini super-Zemalja. Rezultati su objavljeni u časopisu Science.
Blisko razmaknuti tranziti omogućili su usporedbu spektara
LHS 1140 b kruži oko hladnog crvenog patuljka. Dana 23. rujna 2024. oba su poznata planeta tog sustava prošla ispred svoje zvijezde tijekom opažanja teleskopom Magellan/Clay u čileanskoj zvjezdarnici Las Campanas. Tranziti LHS-a 1140 c i LHS-a 1140 b bili su razdvojeni samo 39 minuta.
To je omogućilo usporedbu njihovih spektara tijekom iste promatračke noći. Kada planet prolazi ispred zvijezde, dio zvjezdane svjetlosti prolazi kroz plin iznad njega. Taj plin ostavlja prepoznatljiv trag u svjetlosti koju astronomi mjere.
Kod planeta b pojavio se signal helija, dok ga kod LHS-a 1140 c nije bilo. Upravo taj signal pokazuje da LHS 1140 b ima atmosferu, barem u slojevima dovoljno visokima da ih se može promatrati tijekom tranzita.
Helij izlazi u svemir, ali sastav nižih slojeva još nije poznat
Helij je zabilježen 2024., ali ne i u opažanjima sljedeće godine. To upućuje na to da se količina plina koji napušta atmosferu mijenja. Takav je gubitak važan za stjenovite planete jer zračenje i zvjezdani vjetar s vremenom mogu odnijeti dio atmosfere, osobito na manjim svjetovima koji lako ostanu bez plinovitog omotača.
Opažanje se odnosi na gornju atmosferu, gdje se helij već raspršuje u svemir. Znanstvenici zato još ne znaju ima li LHS 1140 b u nižim slojevima vodenu paru, oblake ili gušću atmosferu te kakvi uvjeti vladaju pri površini.
Na bijeg plina mogu utjecati zvjezdani vjetar i međudjelovanje planeta sa zvijezdom. Zato će biti važno utvrditi ima li LHS 1140 b magnetsko polje, poput drugih egzoplaneta kod kojih su astronomi već pronašli dokaze da mogu imati magnetska polja.
Nastanjiva zona nije potvrda uvjeta za život
Nastanjiva zona označava udaljenost od zvijezde na kojoj bi voda, uz odgovarajuću atmosferu, mogla ostati tekuća. Sama putanja zato ne govori postoji li voda na planetu niti kakvi su uvjeti na njegovoj površini.
To je bitna razlika u odnosu na procjene prema kojima bi neki udaljeni svijet mogao biti povoljniji za život, poput planeta udaljenog 25 svjetlosnih godina. Kod LHS-a 1140 b astronomi sada imaju izravno opažanje atmosferskog plina.
Sljedeća opažanja trebala bi pokazati koliko helija planet gubi i što se nalazi u dubljim slojevima njegove atmosfere. LHS 1140 b zbog toga će biti važan cilj za mjerenja koja mogu razjasniti kako stjenoviti planeti zadržavaju ili gube svoje atmosfere.