GJ 3378b, obližnja super-Zemlja koja kruži oko hladnog crvenog patuljka, možda je sličnija Zemlji nego što su astronomi dosad mislili. Novo mjerenje pokazuje da je taj planet znatno lakši nego što je izgledalo nakon prvog otkrića, što povećava mogućnost da je riječ o stjenovitom svijetu, a ne o planetu s teškom atmosferom nepovoljnom za život.
Super-Zemlja u susjedstvu Sunčeva sustava
Astronomi su ponovno analizirali planet GJ 3378b, udaljen samo 25 svjetlosnih godina od Zemlje, u smjeru sjevernog zviježđa Žirafe. Planet kruži oko male i hladne zvijezde, crvenog patuljka, i nalazi se u području u kojem bi temperature mogle dopustiti postojanje tekuće vode na površini, ako za to postoje i drugi potrebni uvjeti.
U potrazi za životom izvan Sunčeva sustava voda je i dalje prvi trag. Paul Robertson, astronom sa Sveučilišta Kalifornije u Irvineu i glavni autor nove studije objavljene u časopisu The Astrophysical Journal, to je sažeo jednostavno: “Naše pravilo je pratiti vodu.” Svaki poznati oblik života na Zemlji treba vodu, pa astronomi najprije traže mjesta na kojima bi ona mogla opstati.
GJ 3378b zato je zanimljiv, ali ne zato što je na njemu pronađen život. Zasad nije. Važan je zato što se nalazi dovoljno blizu da ga budući teleskopi možda mogu proučavati mnogo izravnije nego većinu poznatih egzoplaneta. U tom smislu, ovaj planet pripada maloj skupini svjetova u našem svemirskom susjedstvu koji bi mogli postati glavni ciljevi u potrazi za tragovima života.
Novo mjerenje promijenilo je sliku planeta
Kada je GJ 3378b prvi put otkriven 2024. godine, činilo se da ima oko pet Zemljinih masa. Novo istraživanje smanjuje tu procjenu na približno 2,3 Zemljine mase. To je velika razlika.
Planet je i dalje veći od Zemlje, zbog čega ga astronomi svrstavaju među super-Zemlje. No manja masa mijenja način na koji ga znanstvenici promatraju. Ako je planet premasivan, veća je vjerojatnost da zadržava debelu i gustu atmosferu koja bi stvarala uvjete nepovoljne za život na površini. Ako je lakši, veća je šansa da je stjenovit i da nema atmosferu koja bi ga pretvorila u nepristupačan svijet.
Drugim riječima, GJ 3378b nije postao “druga Zemlja”. No postao je bolji kandidat za planet koji vrijedi pažljivo promatrati.
Istraživački tim također je preciznije odredio njegovu orbitu. Umjesto ranijih 25 dana, planet oko svoje zvijezde obiđe za oko 21 dan. U usporedbi sa Zemljinom godinom od 365 dana, to zvuči iznimno kratko, ali njegova je zvijezda mnogo manja i slabija od Sunca. Budući da je riječ o crvenom patuljku, planet mora kružiti znatno bliže zvijezdi kako bi primao dovoljno topline za moguću tekuću vodu.
Ta blizina ima i opasnu stranu. Crveni patuljci mogu izlagati bliske planete snažnom zračenju, a takvo zračenje može s vremenom oštetiti ili odnijeti atmosferu. Zato se GJ 3378b zasad ne može proglasiti pogodnim za život. Može se samo reći da izgleda zanimljivije nego prije.
Crveni patuljci mogli bi skrivati većinu obližnjih svjetova
Crveni patuljci najbrojnije su zvijezde u našoj galaksiji. Manji su, hladniji i tamniji od Sunca, a upravo zato su ključni u potrazi za planetima na kojima bi se mogli razviti uvjeti za život. Michael Endl, astronom sa Sveučilišta u Teksasu u Austinu i suautor rada, ističe da oko 70 posto zvijezda u Mliječnoj stazi pripada toj skupini.
Ako su crveni patuljci galaktičko pravilo, a ne iznimka, onda je važno razumjeti kakvi planeti nastaju oko njih. Problem je u tome što su takvi sustavi teški za promatranje. Zvijezde su slabe, a planeti nalik Zemlji maleni. Signali koje ostavljaju u podacima jedva su vidljivi.
Znanstvenici su zato koristili instrument Habitable-zone Planet Finder na teleskopu Hobby-Eberly u McDonaldovu opservatoriju. Taj instrument promatra u infracrvenom području, što je posebno važno za hladne zvijezde poput crvenih patuljaka, jer velik dio njihove energije dolazi upravo u infracrvenim valnim duljinama.
Metoda se oslanja na vrlo sitno gibanje zvijezde. Dok planet kruži oko nje, svojom gravitacijom lagano povlači zvijezdu. To zvijezdi daje jedva primjetno “njihanje”, a iz tog signala astronomi mogu izračunati masu planeta i njegovu orbitu. Kod planeta male mase sve ovisi o preciznosti. Ako instrument nije dovoljno osjetljiv, signal jednostavno nestane u šumu podataka.
Pravi test tek dolazi s novom generacijom teleskopa
GJ 3378b sada ulazi u skupinu obližnjih planeta koje će znanstvenici htjeti bolje upoznati. Od 2018. godine Habitable-zone Planet Finder pomaže astronomima u potrazi za planetima izvan Sunčeva sustava i u sastavljanju popisa svjetova koji bi mogli biti zanimljivi za buduća promatranja.
Zato su obližnji planeti poput GJ 3378b sve važniji. Upravo će takvi svjetovi biti među prvim metama nove generacije teleskopa, od Giant Magellana i ESO-ova Ekstremno velikog teleskopa do NASA-ina budućeg svemirskog teleskopa Habitable Worlds Observatory. S većim zrcalima, osjetljivijim instrumentima i boljim odvajanjem slabe svjetlosti planeta od sjaja njihove zvijezde, astronomi će napokon moći mnogo izravnije proučavati atmosfere najbližih stjenovitih egzoplaneta.
Krajnji cilj nije samo pronaći planet u nastanjivoj zoni. Cilj je tražiti biopotpise, tragove u atmosferi ili okolišu planeta koji bi mogli upućivati na život. Endl kaže da je astronomija još u fazi izviđanja našeg zvjezdanog susjedstva. Prvo treba pronaći najbliže i najpogodnije planete, jer će upravo na njima biti najlakše tražiti moguće znakove života.
GJ 3378b zasad je samo kandidat. Nema dokaza da na njemu postoji voda, atmosfera ili život. No sada znamo da je lakši, vjerojatno stjenovitiji i zanimljiviji nego što se činilo nakon prvog otkrića. A u potrazi za životom izvan Zemlje upravo takve male promjene često odlučuju koji će svijet postati sljedeća velika meta.