TRAPPIST-1e privlači posebnu pozornost jer se nalazi u nastanjivoj zoni svoje zvijezde, na udaljenosti na kojoj bi se voda mogla zadržati u tekućem stanju, ali samo pod uvjetom da planet ima atmosferu. Upravo ta nepoznanica određuje koliko se TRAPPIST-1e može smatrati Zemlji sličnim i koliko široko ostaju otvorena pitanja o njegovoj mogućoj nastanjivosti.
Prvi rezultati koje je donio svemirski teleskop James Webb objavljeni su u dva rada u The Astrophysical Journal Letters. U njima istraživači, među njima i Sukrit Ranjan iz Laboratorija za lunarne i planetarne znanosti Sveučilišta u Arizoni, analiziraju Webbova promatranja tranzita planeta i razrađuju niz mogućih scenarija o tome kakav bi njegov okoliš mogao biti. Nalazi su obećavajući, ali vrlo preliminarni.
Napor da se utvrdi postoji li atmosfera uopće
U trećem radu, također objavljenom u istom časopisu, Ranjan poziva na oprez. Prema njegovim riječima, prije svih zaključaka o sastavu okoliša treba odgovoriti na osnovno pitanje: postoji li atmosfera na TRAPPIST-1e ili ne. “Ako atmosfera postoji, planet može biti nastanjiv. No prvo treba utvrditi postoji li ona uopće”, naglasio je.
Kako bi taj problem približili rješenju, istraživači su uporabom Webbovog instrumenta NIRSpec promatrali četiri tranzita TRAPPIST-1e. Tijekom tranzita dio svjetlosti zvijezde prolazi kroz atmosferski sloj planeta i ostavlja prepoznatljiv spektar. U podacima se pojavio nagovještaj metana. Ipak, TRAPPIST-1 je vrlo hladni crveni patuljak, mnogo manji i tamniji od Sunca, s vlastitom atmosferom u kojoj također mogu postojati molekule metana. To bitno otežava tumačenje signala.
Ranjan je objasnio problem na jednostavan način: “Otkrili smo tragove metana, ali nužno je znati pripadaju li oni atmosferi planeta ili atmosferi same zvijezde.” Kako bi provjerili tu mogućnost, istraživači su modelirali nekoliko hipotetskih atmosfera TRAPPIST-1e, uključujući one bogate metanom, nalik onoj na Saturnovu mjesecu Titanu. Rezultat je bio jasan. Čak i najpovoljniji scenarij atmosfera nije osobito vjerojatan.
“Naši podaci sugeriraju da je prethodno prijavljena slaba indikacija atmosfere zapravo vjerojatnije spektroskopski šum iz zvijezde”, rekao je Ranjan. “To ne znači da TRAPPIST-1e nema atmosferu. Potrebna su nam dodatna mjerenja.”
Što slijedi: Pandora i dvostruki tranziti
James Webb donosi veliki napredak u istraživanju egzoplaneta, iako teleskop nije bio izvorno zamišljen za analizu malih, Zemlji sličnih planeta. “Projektiran je prije nego što smo znali da takvi svjetovi postoje. U određenom smislu imamo sreće što uopće možemo proučavati nekoliko takvih planeta”, rekao je Ranjan.
Nove odgovore mogla bi donijeti NASA-ina misija Pandora, čije se lansiranje očekuje početkom 2026. godine. Misija, kojom upravlja Daniel Apai sa opservatorija Steward, stvorena je upravo za razdvajanje utjecaja zvijezde i planeta te precizno mjerenje atmosferskih signala. Pandora će promatrati zvijezde s potencijalno nastanjivim planetima prije, tijekom i nakon tranzita, kako bi se detektirali i najslabiji atmosferski potpisi.
Paralelno s tim timovi planiraju novu rundu Webbovih opažanja i naprednije analitičke metode. Posebno obećavajuća tehnika je takozvani dvostruki tranzit, u kojem TRAPPIST-1e i TRAPPIST-1b istodobno prolaze ispred svoje zvijezde. Budući da je TRAPPIST-1b gotovo sigurno bez atmosfere, njegovi podaci mogu poslužiti kao referenca za razdvajanje učinka zvijezde od mogućeg signala atmosfere TRAPPIST-1e.
“Takva mjerenja omogućit će nam da precizno izdvojimo što potječe od zvijezde, a što od atmosfere planeta, ako atmosfera postoji”, zaključio je Ranjan.
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.
