Mednarodna skupina astronomov je s pomočjo teleskopa Evropskega južnega observatorija (ESO) odkrila "superzemljo", nekoliko večji in precej masivnejši eksoplanet, ki po njihovih trditvah zelo obeta z vidika iskanja znakov življenja. Ne le, da je na pravšnji oddaljenosti od zvezde in verjetno ima primerne razmere na površju, je tudi obetaven z vidika nadaljnjih opazovanj. Z vidika Zemlje je namreč (periodično) med nami in ploskvijo matične zvezde, pa tudi precej blizu je, zato bodo zmogljivi teleskopi, kot sta Hubble in prihajajoči James Webb, lahko kmalu preverili, kaj se dogaja z atmosfero in iz česa je sestavljena. Prisotnost vode in metana bi denimo lahko bila kazalnika biološke dejavnosti.

Prve znake obstoja novoodkriteža so že leta 2015 zaznali v okviru projekta MEarth. Potrebna dodatna opazovanja je v vmesnem času izvedel ESO-jev instrument HARPS ter še nekaj drugih kopnih teleskopov. Odkritje je potrdil in se dokopal do številnih značilnosti tega oddaljenega sveta. Sveža raziskava je objavljena v Nature (članek v celoti).

Noovodkriti zunajosončni planet je 40,7 svetlobnega leta stran v ozvezdju Kita. Imenuje se LHS 1140b, saj kroži okoli rdeče pritlikave LHS 1140. Eksoplanete se namreč poimenuje tako, da se poleg imena zvezde doda črka abecede.

Blizu, a prijetno toplo
Eksoplanet je od matične zvezde oddaljen okoli 15 milijonov kilometrov. To je zelo blizu, Zemlja je namreč od Sonca oddaljena kar desetkrat več. Če bi LHS 1140 postavili v Osončje, bi prehitel tudi najbolj notranji planet, Merkur, ki ga od Sonca loči slabih 60 milijonov kilometrov. A kljub temu se tokratni protagonist niti približno ne praži v vročini. Rdeče pritlikavke so namreč neprimerno hladnejše in temnejše. Bolj kot razbeljeni gmoti so podobne žarečemu kosu železa na nebu, veliko preveč ogretemu radiatorju. Večino sevanja oddajo v obliki toplote oz. v infrardečem valovanju. Tako je tudi v primeru LHS 1140.

"Ta zunajosončni planet je najbolj vznemirljiv od vseh, kar sem jih videl v zadnjem desetletju. Težko bi dobili boljšo tarčo za iskanje odgovora na enega največjih vprašanj znanosti - iskanje znakov zunajzemeljskega življenja," je v ESO-jevem sporočilu za javnost izjavil prvi avtor raziskave, Jason Dittman s Harvard-Smithsonianovega centra za astrofiziko (CFA).
LHS 1140b je precej manj obsijan kot Zemlja. Od svoje zvezde prejema let 46 odstotkov svetlobe, ki jo od Sonca dobiva naš planet. Kljub temu je v območju Zlatolaske, saj se slednje pri rdečih pritlikavkah razteza med 20 in 80 odstotki obsijanosti. Območje Zlatolaske je tisto področje okoli zvezde, kjer so temperature v razponu med nič in sto stopinjami Celzija, torej omogočajo obstoj vode v tekoči obliki.

Ravnovesno temperaturo površja so znanstveniki sicer naračunali na -43 stopinj Celzija. A ta podatek govori o idealiziranem položaju, ko zvezda sije na povsem raven planet brez atmosfere in katerih koli drugih dejavnikov. Če to dodamo v sliko, so temperature višje in ravno pravšnje za tekočo vodo, piše v znanstvenem članku. Prvi pomemben dejavnik je notranjost planeta. Tam se ohranja toplota iz časa nastanka, prav tako pa bi lahko potekal razpad elementov in dodajal svoj ščepec ogrevanja. Nekaj lahko dodajo še plimske sile, torej raztezanje in krčenje planeta, ko kroži okoli zvezde, pri čemer sila težnosti na različne konce deluje neenako. Zelo pomemben dejavnik je še atmosfera, ki kot puhasta plast ujame in zadržuje toploto.

Ne veliko večji, a precej masivnejši
Po LHS 1140b bi komajda hodili, saj ima 6,7 mase Zemlje. Na modrem planetu 70 kilogramov težak človek bi tam tehtal kar 470 kilogramov. Ker pa ima premer le 1,4 Zemljinega (okoli 18.000 kilometrov), je očitno zelo gost, ima železno jedro in potemtakem nikakor ne more biti plinski planet (kot je npr. Neptun).

Atmosfero najbrž ima, a kakšno
Znanstveniki so dokaj prepričani, da ima še danes atmosfero. A poudariti je treba, da je niso zaznali, niti je do zdaj niso mogli, temveč o njenem obstoju sklepajo na podlagi uveljavljenega teoretičnega modela razvoja tovrstnih planetov.

Zanje je bolj pereče vprašanje, ali je ta atmosfera prijazno zmerna ali pa zadušljiva ter vroča. Zadnji scenarij je mogoč, saj ga lahko vidimo kar pri sosednji Veneri, oviti v peklensko vroč in strupen ovoj, ki bi mečkal tudi podmornice. Kako bi lahko bil videti pri planetu z rdečo pritlikavko? Znanstveniki ocenjujejo, da je LHS 1140 v svoji rani mladosti sijala nekajkrat močneje, okrepljeno tudi v ionizirajočem delu spektra. Ultravijolična svetloba bi 40 milijonov let prhala atmosfero in v njenih zgornjih plasteh razbijala vodo na vodik in kisik, pri čemer bi vodik nepovratno bežal v vesolje. V tem času bi se razvil podivjan učinek tople grede, ozračje pa bi bilo pretežno sestavljeno iz ogljikovega dioksida, nebiološkega kisika in dušika.

A opazovanja in modeliranje nakazujejo na drugačen scenarij. Planet LHS 1140b je dovolj masiven, da je toploto iz časa nastanka ohranjal še desetine milijonov let, s tem pa tudi ocean magme na površju. Po tem scenariju so hlapljive snovi, kot je voda, ostajale v plašču. Učinek tople grede, ki se še posebej hrani na vodni pari v ozračju, pa se ni zgodil. Namesto tega se je voda po 40 milijonih let kondenzirala na površju in ustvarila jezera ali oceane.

Zvezdni veter bi sicer skozi milijarde let - planet jih šteje pet milijard - polagoma odpihnil ozračje, kot pri Marsu. A razmere so pri zvezdi LHS 1140 ugodnejše. Ta zvezda se vrti počasneje kot njene "kolegice" in tudi manj ultravijolično seva, je ocenila ena izmed raziskovalk, Nicola Astudillo-Defru z observatorija v Ženevi. Nadalje bi masivni kamniti planet lahko imel železno jedro, podobno Zemljinemu, ki bi proizvajalo zaščitno magnetno polje.

Iskanje senc
Zunajosončni planet so odkrili s t. i. tranzitno metodo. Planet z našega zornega kota preči ploskev zvezde in zato za kratek čas vrže komajda zaznavno, a vendarle opazno senco. Ko je redno ponavljajoča se, lahko sklepajo na obstoj planeta, pa tudi na njegov premer. Če ima planet atmosfero, jo fotoni svetlobe na robovih prečijo in pri tem dobijo prepoznaven vtis vsebine. Sicer jih je zelo malo in zelo težko jih je razločiti od preostalega šuma. A LHS 1140b je tako zelo blizu (z galaktičnega vidika), da bi jih lahko ujeli dovolj in posledično zelo privlačen za nadaljnja opazovanja na še zmogljivejših napravah.

Teleskopi, kot so obstoječi Hubble, pa prihajajoča James Webb in ESO-v Evropski skrajno veliki teleskop (E-SVT), bodo lahko ujeli te fotone in relativno kmalu povedali, kaj se tam skriva. Detektorja življenja sicer nimamo, a če je tam veliko kisika, je ta mogoče biološkega izvora, ni pa nujno. Če pa se najdejo še metan, pa voda, pa še kaka druga povedna kemija, ki jo navadno proizvajajo živa bitja in bi se brez redne proizvodnje hitro porazgubila, potem bi imeli dovolj razlogov za sklep, da se morda na LHS 1140b dogaja nekaj vznemirljivega.

To je tudi vse, kar bodo od protagonista še zelo, zelo dolgo imeli. Sicer je z galaktičnega vidika izjemno blizu: 40 svetlobnih let je v primerjavi z najmanj 100.000 svetlobnih let premera Galaksije praktično Zemljino dvorišče. A obenem je z vidika človeštva hudo daleč. Trenutno najhitreje potujoč izdelek človeških rok, sonda Voyager 1, bi ga dosegla šele čez 800.000 let. Pa tudi če bi izničili časovno komponento potovanja in bi astronavt prav ta trenutek stopil na tla LHS 1140b, ne bi bilo vrnitve. Težnost tega planeta je tolikšna, da ji z nobeno do zdaj človeštvu dosegljivo tehnologijo ne bi mogli ubežati. Niti najsilnejša raketa vseh časov ne bi pomagala, treščili bi nazaj na tla. A če v prihodnjih letih tam astronomi zaznajo znake življenja, bo to pretreslo naš sistem znanja in naše poznavanje položaja človeštva v vesolju.
Nekaj drugih kandidatov
Prav tako okoli 40 svetlobnih let stran, le v drugi smeri, je rdeča pritlikavka Trappist-1, okoli nje pa sedem približno kot Zemlja velikih kamnitežev, ki so skoraj vsi v območju Zlatolaske. A avtorji tokratne študije opozarjajo, da so njihove mase in gostote določene s precej nizko natančnostjo. Še en kandidat za morebitne prijazne razmere za življenje je zelo blizu, kar pri najbližji sosednji zvezdi Proksimi Kentavri, prav tako rdeči pritlikavki. Težava pri tem primerku je, da ne preči ploskve svoje zvezde in ima posledično neznano maso, prav tako je neprimerno bolj oteženo iskanje morebitne atmosfere.

LHS 1140b ni najboljši kandidat za sam obstoj zunajzemeljskega življenja, poudarjajo avtorji, zagotovo je tam zunaj še veliko eksoplanetov, ki so Zemlji še precej podobnejši. Je pa najboljši do zdaj znani eksoplanet z ugodnimi značilnostmi tako blizu in tako dostopen za učinkovita opazovanja.

Prihaja evropski Keops
Do januarja letos so astronomi z veliko gotovostjo potrdili obstoj več kot 3.500 zunajosončnih planetov, še tisoče je kandidatov. Za veliko večino je poskrbel Nasin teleskop Kepler, nekaj sto so dodali kopenski teleskopi. Kepler je sicer zdaj hudo poškodovan in deluje zelo omejeno, zato pa je na obzorju nova eksoplanetarna misija. To je Esin vesoljski teleskop Keops, ki bo opazoval bližje svetle zvezde z že potrjenimi "pajdaši". Keops bo natančneje izmeril njihove lastnosti, začenši s premerom; in če bo masa planeta že znana, pa bo lahko podal dokaj zanesljivo oceno gostote. S temi nekaj podatki si lahko znanstveniki ogromno pomagajo pri nadaljnjem sklepanju. Keops bo za izstrelitev predvidoma pripravljen konec letošnjega leta in tudi spada na seznam najzanimivejših vesoljskih misij letos.

Video 1: Simulacija potovanja do sistema LHS 1140.

Video 2: Odkritje eksoplaneta po tranzitni metodi v sklopu projekta MEearth. Video se nanaša na zaznavo planeta GJ 1132b iz leta 2015, skoraj povsem enako oddaljenega in podobne velikosti kot LHS 1140b.

Video 3: Kako je videti prečenje kar v domačem Osončju? Merkur vizualno potuje prek ploskve Sonca leta 2016.