U potrazi za planetom nalik Zemlji nije dovoljna samo prava udaljenost od zvijezde. Astronomi moraju znati i koliko je ta zvijezda aktivna. Baklje, pjege i magnetski ciklusi mogu mijenjati atmosferu planeta, ali i zamagliti slab signal koji bi teleskop trebao prepoznati.
Takvi će podaci biti važni za Habitable Worlds Observatory (HWO), NASA-in budući svemirski teleskop. Misija je još u fazi planiranja, a njezin je cilj izravno snimati planete veličine Zemlje oko obližnjih zvijezda i proučavati njihove atmosfere.
U novom znanstvenom radu istraživači su objedinili ranija fotometrijska i spektroskopska mjerenja te sastavili katalog aktivnosti i rotacije (Activity and Rotation Catalog, ARC). Katalog ne donosi nova otkrića planeta, već pokazuje koliko su zvijezde na popisu mogućih ciljeva dobro proučene i gdje još postoje velike praznine u podacima.
Nastanjiva zona nije dovoljna
Udaljenost od zvijezde važan je prvi kriterij. Planet koji se nalazi u nastanjivoj zoni prima količinu energije pri kojoj bi, uz odgovarajuću atmosferu, na površini mogla postojati tekuća voda. Sama udaljenost ipak ne govori ni ima li planet atmosferu ni može li je zadržati kroz milijarde godina.
Zvijezde se ne ponašaju kao jednolični izvori svjetlosti. Njihova aktivnost varira, a uključuje pjege, baklje i druge magnetske poremećaje. Takvi događaji mogu zagrijati gornje slojeve atmosfere i ubrzati gubitak plinova, dok promjene u zvjezdanoj svjetlosti mogu izgledati poput slabog planetarnog signala.
To postaje osobito važno pri izravnom snimanju planeta. Planet veličine Zemlje gotovo je nevidljiv uz svoju zvijezdu, pa teleskop mora potisnuti njezin golem sjaj. Zašto je takav postupak toliko težak, objašnjava vodič Kako otkriti planet koji se jedva vidi.
Što donosi katalog ARC
Autori su u katalog ARC uvrstili objavljene podatke o aktivnosti i rotaciji zvijezda koje se nalaze na popisu potencijalnih ciljeva HWO-a. Među njima su i pokazatelji magnetske aktivnosti i brzine rotacije, prikupljeni različitim teleskopima i metodama.
Analiza pokazuje da za najmanje 70 posto sustava među najzanimljivijim kandidatima već postoje mjerenja aktivnosti ili rotacije. Osnovne informacije tako postoje za znatan dio ciljeva, ali kvaliteta i trajanje praćenja razlikuju se od zvijezde do zvijezde.
Najveća je praznina u podacima o dugotrajnim ciklusima aktivnosti. Takvi su ciklusi izmjereni za manje od 20 posto zvijezda koje se razmatraju kao ciljevi. Bez njih je teže procijeniti hoće li se promatrana zvijezda u vrijeme budućih opažanja nalaziti u mirnijoj fazi ili u razdoblju pojačanih magnetskih poremećaja.
Sunce pokazuje zašto je vrijeme važno
Naše Sunce prolazi kroz približno jedanaestogodišnji ciklus aktivnosti. Broj pjega i učestalost baklji mijenjaju se tijekom tog razdoblja, pa kratko promatranje može dati iskrivljenu sliku prosječne aktivnosti. Isti problem postoji i kod drugih zvijezda, samo što su predaleko da bismo njihove površine pratili sličnom razinom detalja.
Za buduća opažanja nije dovoljno znati da je zvijezda jednom bila mirna. Važno je procijeniti kako se ponaša kroz vrijeme i koliko se njezin sjaj može mijenjati dok HWO bude mjerio atmosferu udaljenog planeta.
Priprema za teleskop koji tek treba biti izgrađen
HWO je još u fazi planiranja, ali popis njegovih ciljeva mora se pripremati godinama unaprijed. NASA kao cilj misije navodi izravno snimanje i proučavanje 25 potencijalno nastanjivih svjetova. Za svako takvo opažanje bit će važno znati koliko je dobro poznata zvijezda oko koje planet kruži.
Zvjezdana aktivnost ne utječe samo na mjerenje nego i na sam planet. Snažno zračenje može mijenjati atmosferu i postupno odnijeti dio plinova u svemir, pa podaci o zvijezdi pomažu i pri procjeni povijesti planeta. NASA-in prijedlog misije ESCAPE bavi se upravo utjecajem takvog zračenja na opstanak atmosfera.
Katalog tako pokazuje koje su zvijezde dovoljno dobro proučene za buduću potragu, a koje će trebati dodatna opažanja. Kada HWO jednom počne promatrati, kvaliteta tih priprema odlučivat će koliko će se pouzdano moći razlikovati slabi trag planeta od promjena koje proizvodi njegova zvijezda.
