Astronomi su u blizini Sunčevog sustava pronašli novu super-Zemlju. Planet Ross 318 b kruži oko crvenog patuljka udaljenog samo 28 svjetlosnih godina, u području u kojem tekuća voda, barem prema osnovnim orbitalnim uvjetima, nije unaprijed isključena.
To ne znači da je Ross 318 b nastanjiv planet. Riječ je o svijetu koji je vjerojatno uvijek istom stranom okrenut prema svojoj zvijezdi, pa bi njegova stvarna priroda mogla ovisiti o atmosferi. Ako je ima dovoljno, ona bi mogla prenositi toplinu s osvijetljene na tamnu stranu planeta i ublažiti razlike između stalnog dana i stalne noći.
Planet pronađen oko zvijezde koja otežava potragu
Ross 318 nije zvijezda oko koje se planeti lako prepoznaju. Riječ je o crvenom patuljku spektralnog tipa M3.5V, poznatom i kao Gliese 48, koji pokazuje snažnu magnetsku aktivnost.
Takve zvijezde imaju važno mjesto u potrazi za planetima slične veličine Zemlji. Male su, hladnije od Sunca i vrlo česte u Mliječnoj stazi. No upravo zbog svoje aktivnosti često stvaraju problem. Zvjezdane pjege i drugi magnetski procesi mogu u podacima proizvesti signal koji nalikuje utjecaju planeta.
Zbog toga je Ross 318 b zanimljiv i kao otkriće i kao provjera metode. Signal u podacima nije bilo dovoljno samo izdvojiti. Astronomi su morali pokazati da ga ne stvara sama zvijezda, nego planet koji svojom gravitacijom utječe na njezino gibanje.
Tim koji vodi Giuseppe Conzo iz talijanske astronomske udruge Gruppo Astrofili Palidoro ponovno je analizirao mjerenja prikupljena instrumentima CARMENES i HIRES. U rad su uključeni i podaci NASA-inog satelita TESS. Ukupno je riječ o 15 godina spektroskopskih mjerenja, što je istraživačima omogućilo da planetarni signal usporede s dugoročnom promjenjivošću zvijezde.
Bliska orbita koja kod crvenog patuljka znači nešto drugo
Ross 318 b oko svoje zvijezde napravi jedan krug za 39,63 dana. Od crvenog patuljka udaljen je oko 0,16 astronomskih jedinica, što je mnogo manje od udaljenosti između Zemlje i Sunca.
U našem sustavu takva bi orbita značila sasvim drukčije uvjete. No Ross 318 nije Sunce. To je znatno hladnija i slabija zvijezda, pa se područje umjerenijeg zračenja nalazi mnogo bliže nego u Sunčevom sustavu. Planet zato može kružiti blizu zvijezde, a da pritom ne prima količinu energije koja bi ga odmah svrstala među pregrijane svjetove.
Ross 318 b ima najmanje 6,21 masa Zemlje. Prema modelima, njegov polumjer mogao bi iznositi oko 1,74 polumjera Zemlje, što ga svrstava među super-Zemlje. Procijenjena ravnotežna temperatura planeta iznosi oko 237 kelvina, odnosno približno minus 36 Celzijevih stupnjeva.
Ta vrijednost nije stvarna temperatura na površini. Ne uključuje atmosferu, oblake, sastav površine ni način na koji bi se toplina mogla raspoređivati planetom. Važna je zato što pokazuje da Ross 318 b ne prima ekstremnu količinu zračenja od svoje zvijezde.
Prema autorima rada, planet dobiva oko 58 posto zračenja koje Zemlja prima od Sunca. Zbog toga ga smještaju u konzervativnu nastanjivu zonu zvijezde Ross 318. To je oprezno definirano područje u kojem bi, uz odgovarajuću atmosferu i tlak, tekuća voda mogla opstati na površini planeta.
Atmosfera bi mogla presuditi kakav je to svijet
Kod Ross 318 b najvažnije pitanje nije samo gdje se planet nalazi, nego kakav je. Nastanjiva zona ne znači da je ondje život moguć. Ne znači ni da na površini postoji voda. Ona samo označava orbitalni prostor u kojem uvjeti za tekuću vodu nisu fizički isključeni.
Super-Zemlje su vrlo raznolika skupina planeta. Neke mogu biti veći stjenoviti svjetovi, dok druge imaju guste plinovite slojeve i više nalikuju manjim verzijama Neptuna. Za Ross 318 b zasad se zna najmanja moguća masa, a veličina se procjenjuje iz modela. Njegova stvarna građa ostaje otvoreno pitanje.
Važna je i njegova bliska orbita. Planet je vjerojatno uvijek istom stranom okrenut prema zvijezdi. U tom slučaju jedna bi strana stalno primala svjetlost, dok bi druga ostajala u dugotrajnoj tami.
Takav raspored može stvoriti velike temperaturne razlike. Bez dovoljno guste atmosfere osvijetljena i tamna strana planeta mogle bi biti vrlo različiti okoliši. S atmosferom koja učinkovito prenosi toplinu, razlike bi mogle biti blaže. Zbog toga autori Ross 318 b izdvajaju kao jednu od zanimljivijih umjerenih super-Zemlji oko crvenih patuljaka.
No upravo je atmosferu najteže provjeriti. TESS nije zabilježio da Ross 318 b prolazi ispred svoje zvijezde gledano sa Zemlje. Analiza podataka iz sektora 18, 19, 24 i 25 nije pokazala tranzitni signal, a autori navode da bi prolazak planeta očekivane veličine bio uočljiv da se događa iz naše perspektive.
To ograničava najizravniji način proučavanja atmosfere. Transmisijska spektroskopija oslanja se na prolazak planeta ispred zvijezde, kada dio zvjezdane svjetlosti prolazi kroz atmosferu planeta i u sebi nosi tragove njezina sastava. Ako tranzita nema, Ross 318 b ostaje vrijedan cilj, ali postaje mnogo zahtjevniji slučaj za buduća atmosferska mjerenja.
Obližnji planet koji pomaže u potrazi za drugima
Iako Ross 318 b nije potvrđen kao nastanjiv svijet, njegova blizina daje mu posebnu vrijednost. Sustav je udaljen samo 28 svjetlosnih godina, što je u astronomskim mjerilima neposredno susjedstvo.
Takvi planeti omogućuju detaljnije provjere nego udaljeniji kandidati. Astronomi mogu nastaviti mjeriti radijalne brzine, uspoređivati podatke različitih instrumenata i tražiti dodatne tragove koji bi pomogli odrediti masu, orbitu i moguću prirodu planeta.
Ross 318 b važan je i zbog šireg problema u potrazi za planetima oko crvenih patuljaka. Aktivne zvijezde mogu sakriti planetarni signal u vlastitoj promjenjivosti. Ponekad mogu stvoriti i suprotan problem, signal koji izgleda kao planet, ali zapravo dolazi od same zvijezde.
U ovom slučaju autori smatraju da je kombinacija dugogodišnjih spektroskopskih mjerenja i precizne svemirske fotometrije pomogla razdvojiti planet od aktivnosti zvijezde. To je važno jer su crveni patuljci najbrojnije zvijezde u galaksiji, a oko njih se očekuje velik broj manjih planeta.
Ross 318 b zato je važan i kao obližnja super-Zemlja i kao primjer koliko je potraga za planetima oko aktivnih crvenih patuljaka zahtjevna. Njegov je signal mogao ostati skriven u promjenjivosti same zvijezde. Ako se slični svjetovi nalaze oko drugih takvih zvijezda, neki od njih možda su već zabilježeni, ali još nisu prepoznati.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
Izvori i publikacija
G. Conzo et al, Detection and Characterization of the Temperate Super-Earth Ross 318 b
DOI: 10.48550/arxiv.2605.11123
Časopis / izvor: arXiv
