Potentieel bewoonbare ‘exoplaneet Venus’ ontdekt met een temperatuur die vergelijkbaar is met de aarde

Astronomen hebben een zeldzame en opwindende ontdekking gedaan van een aardachtige exoplaneet, op 40 lichtjaar afstand, die mogelijk iets warmer is dan onze wereld. “nieuw papier”Gliese 12 b, een gematigde planeet ter grootte van de aarde op een hoogte van 12 parsec ontdekt met behulp van TESS en CHEOPS“, werd gepubliceerd in Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society.

De potentieel bewoonbare planeet, genaamd Gliese 12 b, draait elke 12,8 dagen rond zijn moederster. Hij is qua grootte vergelijkbaar met Venus – iets kleiner dan de aarde – en de oppervlaktetemperatuur wordt geschat op 42 graden Celsius (107 graden Fahrenheit), wat koeler is. Meer dan de meeste van de 5.000 tot nu toe bevestigde exoplaneten.

Dit gaat ervan uit dat er geen atmosfeer is, wat de volgende cruciale stap is om te bepalen of het bewoonbaar is. Het kan een aarde-achtige atmosfeer hebben, die dichter bij Venus staat – die een enorme opwarming van de aarde heeft ervaren, waardoor het een hellegat van 400°C is geworden – en geen atmosfeer, of misschien een ander type atmosfeer dan de aarde. Gevonden in onze zon. Systeem.

Het verkrijgen van een antwoord is van vitaal belang omdat het zal onthullen of Gliese 12 b in staat is temperaturen te handhaven die geschikt zijn voor de aanwezigheid van vloeibaar water – en misschien leven – op het oppervlak, terwijl het ook antwoorden ontsluit over hoe en waarom de aarde en Venus zo verschillend zijn geëvolueerd.

Gliese 12 b is zeker niet de eerste exoplaneet die ontdekt is, maar zoals NASA zei: er zijn maar een paar werelden zoals deze die de moeite waard zijn om van dichterbij te bekijken.

Het is beschreven als “de dichtstbijzijnde, gematigde wereld ter grootte van de aarde die tot nu toe is gevonden” en een potentieel doelwit voor verder onderzoek door de James Webb Space Telescope.

De dichtstbijzijnde aardachtige exoplaneet – en misschien wel de bekendste – is Proxima Centauri b, die slechts vier lichtjaar verwijderd is. Omdat het echter geen vergankelijke wereld is, moeten we er nog veel over leren, inclusief de vraag of er een atmosfeer is en het potentieel om leven te herbergen.

De meeste exoplaneten worden ontdekt met behulp van de transitmethode, waarbij de planeet vanuit ons gezichtspunt voor zijn ster langs beweegt, waardoor de helderheid van de gastster afneemt.

Tijdens de transit passeert sterrenlicht ook de atmosfeer van de exoplaneet en worden sommige golflengten geabsorbeerd. Verschillende gasmoleculen absorberen verschillende kleuren, dus de transit biedt een reeks chemische kenmerken die kunnen worden gedetecteerd door telescopen zoals Webb.

Gliese 12 b zou ook belangrijk kunnen zijn omdat het kan helpen onthullen of de meerderheid van de sterren in ons Melkwegstelsel – dat wil zeggen koele sterren – in staat zijn gematigde planeten te huisvesten die een atmosfeer hebben en daarom bewoonbaar zijn.

Hij draait rond een koele rode dwergster genaamd Gliese 12, die ongeveer 40 lichtjaar van de aarde verwijderd is in het sterrenbeeld Vissen.

“Gliese 12 b vertegenwoordigt een van de beste doelen om te onderzoeken of planeten ter grootte van de aarde die in een baan om koele sterren draaien hun atmosfeer kunnen behouden, een cruciale stap voor het bevorderen van ons begrip van de bewoonbaarheid van planeten in onze Melkweg”, zegt Shishir Dholakia, een promovendus bij Harvard universiteit. Centrum voor Astrofysica aan de Universiteit van Zuid-Queensland in Australië.

Hij leidde samen met Larissa Palethorpe, een PhD-student aan de Universiteit van Edinburgh en University College London, een onderzoeksteam.

De gastster van de exoplaneet is ongeveer 27% zo groot als onze zon, en de oppervlaktetemperatuur is ongeveer 60% van die van onze ster.

De afstand tussen Gliese 12 en de nieuwe planeet bedraagt ​​echter slechts 7% van de afstand tussen de aarde en de zon. Gliese 12 b ontvangt dus 1,6 keer meer energie van zijn ster dan de aarde van de zon ontvangt, en ongeveer 85% van wat Venus ontvangt.

Dit verschil in zonnestraling is belangrijk omdat het betekent dat de oppervlaktetemperatuur van de planeet sterk afhankelijk is van de weersomstandigheden. Vergeleken met de geschatte oppervlaktetemperatuur van Gliese 12 b van 42 ° C (107 ° F), is de gemiddelde oppervlaktetemperatuur van de aarde 15 ° C (59 ° F).

“De atmosfeer houdt warmte vast en kan de feitelijke oppervlaktetemperatuur dramatisch veranderen, afhankelijk van de soort,” legt Dholakia uit. “We citeren de evenwichtstemperatuur van de planeet, wat de temperatuur is die de planeet zou hebben als er geen atmosfeer was.

“Een groot deel van de wetenschappelijke waarde van deze planeet is het begrijpen van wat voor soort atmosfeer deze zou kunnen hebben. Omdat Gliese 12 b tussen de hoeveelheid licht valt die de aarde en Venus van de zon krijgen, zal dit waardevol zijn voor het overbruggen van de kloof tussen deze twee. twee planeten in ons zonnestelsel.”

Palethorpe voegde hieraan toe: “Men denkt dat de eerste atmosferen van de aarde en Venus zijn weggenomen en vervolgens zijn aangevuld door het vrijkomen van vulkanische gassen en het bombarderen van overgebleven materiaal in het zonnestelsel.

“De aarde is bewoonbaar, maar Venus is niet te wijten aan het volledige verlies van water. Omdat Gliese 12 b zich qua temperatuur tussen de aarde en Venus bevindt, kan de atmosfeer ons veel leren over de bewoonbaarheidspaden die planeten volgen terwijl ze evolueren.”

De onderzoekers gebruikten, samen met een ander team in Tokio, waarnemingen gedaan door NASA’s TESS-satelliet (Transiting Exoplanet Survey Satellite) om hun ontdekking te ondersteunen.

“We hebben tot nu toe de dichtstbijzijnde, transiterende, gematigde planeet ter grootte van de aarde gevonden”, zegt Masayuki Kuzuhara, assistent-professor aan het Centrum voor Astrobiologie in Tokio, die samen met Akihiko Fukui, een projectassistent, een onderzoeksteam leidde. Professor aan de Universiteit van Tokio.

“Hoewel we nog niet weten of hij een atmosfeer heeft, beschouwen we hem als een exoplaneet, met dezelfde grootte en energie die hij van zijn ster ontvangt als onze planetaire buurman in het zonnestelsel.”

Een belangrijke factor bij het behouden van de atmosfeer is de stormachtigheid van de ster. Rode dwergen zijn doorgaans magnetisch actief, wat aanleiding geeft tot frequente en krachtige röntgenvlammen.

Analyses van beide teams concludeerden echter dat Gliese 12 geen tekenen van dergelijk extreem gedrag vertoont, wat de hoop wekt dat de atmosfeer van Gliese 12 b nog steeds intact is.

“We kennen slechts een paar gematigde aardachtige planeten die zo dichtbij ons staan ​​dat ze voldoen aan de andere criteria die nodig zijn voor dit soort onderzoek, genaamd transmissiespectroscopie, waarbij gebruik wordt gemaakt van bestaande faciliteiten”, zegt Michael McElwain, astrofysicus bij het Goddard Center van NASA. . Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, en co-auteur van het artikel Kuzuhara en Fukui.

“Om de diversiteit van de atmosfeer en de evolutionaire gevolgen van deze planeten beter te begrijpen, hebben we meer voorbeelden nodig zoals Gliese 12 b.”

Op 40 lichtjaar afstand van de aarde bevindt Gliese 12 b zich op ongeveer dezelfde afstand van het TRAPPIST-1-systeem.

Het bestaat uit zeven planeten, bijna allemaal ter grootte van de aarde en waarschijnlijk rotsachtig, die rond een rode dwergster draaien.

Drie ervan bevinden zich in de bewoonbare zone, maar ten minste twee van hen – en misschien wel allemaal – hebben geen atmosfeer en zijn waarschijnlijk dor en onstuimige hoop toen ze acht jaar geleden voor het eerst werden ontdekt dat het waterige werelden zouden kunnen zijn die leven herbergen.