Znanstvenici su iskoristili moćni Svemirski teleskop James Webb kako bi dublje istražili daleki svijet koji je nevjerojatno sličan našem vlastitom planetu – intrigantni TRAPPIST-1e.
U prostranstvu svemira, među sedam planeta veličine Zemlje koje kruže oko hladnog crvenog patuljka poznatog kao TRAPPIST-1, jedan svijet posebno je privukao pažnju astronomske zajednice. Riječ je o svijetu koji orbitira unutar onoga što nazivamo ekosfera ili „zona zlatokose”. To je specifična udaljenost od matične zvijezde na kojoj su uvjeti baš takvi da je teoretski moguće postojanje tekuće vode na površini – naravno, pod ključnim uvjetom da planet posjeduje atmosferu. Upravo ta mogućnost teoretski otvara vrata za nastanak života kakvog poznajemo.
Novi uvidi u sustav TRAPPIST-1
U sklopu najnovijih istraživanja, tim znanstvenika pod vodstvom Sukrite Ranjana sa Sveučilišta u Arizoni, usmjerio je oštro oko teleskopa James Webb prema ovom fascinantnom sustavu. Njihove detaljne analize omogućile su nam da bolje upoznamo planete koji ga čine, s posebnim naglaskom na TRAPPIST-1e, koji se nalazi u zoni pogodnoj za život. Rezultati ovog značajnog rada objavljeni su u prestižnom časopisu The Astrophysical Journal Letters.
Iako astronomi naglašavaju da su nam ova promatranja pomogla da bolje razumijemo našeg najbližeg potencijalno Zemlji sličnog susjeda, ističu i jednu važnu opasku: potrebna su nam još preciznija istraživanja. Glavni cilj je potvrditi ima li TRAPPIST-1e uopće atmosferu te jesu li tragovi metana, koje je teleskop Webb preliminarno detektirao, stvarni znakovi plinovitog omotača planeta ili samo „šum” koji potječe od same matične zvijezde.
Minijaturna verzija Sunčevog sustava
Sustav TRAPPIST-1, koji je ime dobio po projektu „Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope”, nalazi se na udaljenosti od približno 39 godina svjetlosti od Zemlje. Ono što ga čini posebnim jest to da podsjeća na minijaturnu verziju našeg Sunčevog sustava. Zamislite ovo:
- Cijela zvijezda i svih njenih sedam planeta mogli bi se udobno smjestiti unutar orbite našeg Merkura.
- Ovi svjetovi kruže oko svog domaćina nevjerojatnom brzinom – godina na njima traje svega nekoliko dana prema našim, zemaljskim standardima.
„Temeljna teza vezana uz TRAPPIST-1e glasi: ako ima atmosferu, onda je pogodan za stanovanje. No, u ovom trenutku najvažnije pitanje na koje moramo odgovoriti jest – ima li je on uopće”, objašnjava Sukrit Ranjan.
Lov na atmosferu pomoću svjetlosti
Kako bi došli do odgovora, znanstvenici su koristili Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) na teleskopu Webb. Promatrali su sustav točno u trenutku kada je planet TRAPPIST-1e prolazio ispred svoje matične zvijezde. Ovaj proces nazivamo tranzitom. Tijekom tranzita, svjetlost zvijezde prolazi kroz atmosferu planeta – ako ona postoji – i biva djelomično apsorbirana.
To omogućuje astronomima da, poput detektiva, zaključe koje bi kemijske tvari atmosfera mogla sadržavati. Svakim novim prolaskom planeta, istraživači prikupljaju sve više podataka, što im omogućuje da sve preciznije opišu sastav tog dalekog svijeta.
Tijekom četiri promatrana tranzita TRAPPIST-1e, znanstvenici su uočili tragove koji upućuju na prisutnost metana. Međutim, ovdje priča postaje komplicirana. Matična zvijezda je M-patuljak, oko deset puta manja od našeg Sunca i tek neznatno veća od Jupitera. Njezina jedinstvena svojstva zahtijevaju izuzetan oprez pri tumačenju podataka.
Zagonetka metana: Planet ili zvijezda?
„Dok je naše Sunce svijetli, žuti patuljak, TRAPPIST-1 je ultra hladni crveni patuljak. To znači da je znatno manji, hladniji i slabijeg sjaja. Zapravo, on je toliko hladan da omogućuje postojanje molekula plina u vlastitoj atmosferi. Zabilježili smo tragove metana, ali nismo sigurni dolaze li oni s planeta koji kruži oko zvijezde ili sa same zvijezde”, ističe Ranjan.
Kako bi riješili ovu dilemu, astronomi su proveli računalne simulacije različitih scenarija. Testirali su mogućnost da TRAPPIST-1e ima atmosferu bogatu metanom, sličnu onoj na Saturnovom mjesecu Titanu. No, rezultati su pokazali da je čak i taj scenarij vrlo malo vjerojatan.
„Na temelju naših najnovijih promatranja, sugeriramo da su ranije prijavljene preliminarne naznake o atmosferi vjerojatno samo šum koji dolazi od matične zvijezde. Ipak, to ne znači definitivno da TRAPPIST-1e nema atmosferu – to samo znači da trebamo više podataka”, naglašava Ranjan.
Istraživači zaključuju da, iako Teleskop Webb revolucionira znanost o egzoplanetima, on nije primarno dizajniran za istraživanje ovako malenih svjetova s tolikom preciznošću. Za konačnu potvrdu posjeduje li TRAPPIST-1e atmosferu, astronomi će morati provesti daljnja promatranja, uključujući i ona uz pomoć budućih misija poput NASA-ine Pandore, koja se razvija upravo s tim ciljem.
