Prvi put otkrivena atmosfera na stjenovitom planetu u nastanjivoj zoni

Prvi put otkrivena atmosfera na stjenovitom planetu u nastanjivoj zoni

Astronomi su prvi put pronašli čvrst dokaz atmosfere na stjenovitom planetu koji kruži unutar nastanjive zone druge zvijezde.

Planet LHS 1140 b nalazi se oko 48 svjetlosnih godina od Zemlje, a otkriveni helij polako bježi iz njegove gornje atmosfere u svemir.

Upravo je taj bijeg omogućio znanstvenicima da potvrde da planet atmosferu uopće ima.

Otkriće je objavljeno 16. srpnja u časopisu Science i predstavlja važan korak u potrazi za svjetovima na kojima bi mogli postojati uvjeti pogodni za tekuću vodu — i možda život.

Ipak, znanstvenici naglašavaju da život na planetu nije pronađen i da LHS 1140 b ne treba nazivati drugom Zemljom.

Planet veći i masivniji od Zemlje

LHS 1140 b otkriven je 2017. godine. Ima oko 5,6 puta veću masu od Zemlje i približno 1,7 puta veći polumjer.

Kruži oko hladnog crvenog patuljka u zviježđu Kita, a jedan obilazak svoje zvijezde završava za samo 24,7 zemaljskih dana.

Unatoč kratkoj orbiti, zvijezda je znatno manja i hladnija od Sunca. Planet zato prima oko 42 posto količine zračenja koju Zemlja dobiva od Sunca i nalazi se u takozvanoj nastanjivoj ili Goldilocks zoni.

To je područje oko zvijezde u kojem temperatura, uz odgovarajuću atmosferu, može omogućiti postojanje tekuće vode.

Boravak u nastanjivoj zoni sam po sebi ne znači da je planet nastanjiv. Za to su potrebni i odgovarajući tlak, kemijski sastav atmosfere, stabilna klima te niz drugih uvjeta.

Kako su otkrili atmosferu?

Znanstvenici nisu izravno fotografirali oblake ili površinu planeta.

Promatrali su trenutak kada je LHS 1140 b prolazio ispred svoje zvijezde. Dio zvjezdane svjetlosti tada je prošao kroz gornje slojeve planetarne atmosfere.

Svaki kemijski element apsorbira određene valne duljine svjetlosti, ostavljajući u spektru prepoznatljiv potpis.

Promatranja su provedena instrumentom WINERED na teleskopu Magellan Clay u zvjezdarnici Las Campanas u Čileu. U podacima iz 2024. godine istraživači su otkrili signal helija koji bježi iz atmosfere planeta.

Najzanimljiviji dio priče jest da je vodeći autor Collin Cherubim još prije promatranja razvio model koji je predvidio da bi određeni planeti mogli imati gornje atmosfere bogate helijem.

LHS 1140 b bio je jedan od najboljih kandidata. Model je prvo pokazao gdje treba tražiti — a teleskop je zatim pronašao upravo predviđeni signal.

Helij se pojavio 2024., ali ne i 2025.

Isti signal nije ponovno pronađen u promatranjima provedenima 2025. godine.

To ne znači nužno da je prvo mjerenje bilo pogrešno. Istraživači su analizirali moguća alternativna objašnjenja i zaključili da je atmosferski bijeg vjerojatno promjenjiv.

Helij se mogao intenzivnije oslobađati tijekom prvog promatranja zbog promjena u količini rendgenskog i ekstremnog ultraljubičastog zračenja koje dolazi sa zvijezde.

Znanstvenici rezultate tumače kao dokaz slojevite atmosfere. Gornji dio vjerojatno je bogat helijem i osiromašen vodikom, dok bi se teže molekule, među kojima potencijalno i voda, mogle nalaziti dublje.

Točan sastav donjih slojeva zasad nije poznat.

Zašto je helij toliko važan?

Helij sam po sebi nije dokaz pogodnih uvjeta za život.

Njegova je vrijednost u tome što pokazuje da planet nije potpuno bez zraka. Da bi helij mogao bježati u svemir, prvo mora postojati atmosfera iz koje izlazi.

Do sada su atmosfere pouzdano proučavane uglavnom oko velikih plinovitih planeta. Mali stjenoviti svjetovi stvaraju daleko slabije signale, osobito kada se nalaze dovoljno daleko od svojih zvijezda da bi temperature mogle biti umjerene.

Zato je ovo otkriće važno: pokazuje da barem neki stjenoviti planeti u nastanjivim zonama mogu zadržati atmosferu dovoljno dugo da je možemo proučavati.

Susjedni planet možda je ostao bez atmosfere

Istraživači su iste noći promatrali i LHS 1140 c, manji planet koji kruži bliže zvijezdi.

Kod njega nisu pronašli signal helija.

Dva planeta u istom sustavu tako bi se mogla nalaziti na suprotnim stranama takozvane kozmičke obale — zamišljene granice između svjetova koji uspijevaju zadržati atmosferu i onih kojima ju zračenje njihove zvijezde postupno odnese.

Usporedba tih planeta mogla bi pomoći znanstvenicima da razumiju zašto neki svjetovi ostanu zaštićeni atmosferom milijardama godina, dok drugi postanu gole stijene.

Nije druga Zemlja — ali postaje ključna meta

LHS 1140 b razlikuje se od Zemlje.

Veći je, masivniji, vjerojatno je plimno zaključan i uvijek pokazuje istu stranu svojoj zvijezdi. Ranija mjerenja također sugeriraju da bi mogao sadržavati znatno više vode od Zemlje.

No sada zadovoljava tri važna uvjeta za daljnje proučavanje: stjenovit je ili vodom bogat svijet, prima dovoljno umjerenu količinu energije i ima atmosferu.

To ga čini jednom od najvažnijih meta za buduća promatranja.

Sljedeći korak bit će pokušaj otkrivanja težih molekula u nižim slojevima atmosfere i utvrđivanje može li na planetu doista postojati tekuća voda.

Život nije pronađen.

Ali prvi put znamo da jedan stjenoviti svijet u nastanjivoj zoni druge zvijezde ima atmosferu koju možemo početi detaljno istraživati.