W ubiegłym roku świat zelektryzowała wiadomość o odkryciu egzoplanety Ross 128b, która znajduje się zaledwie 11 lat świetlnych od Ziemi. Nowe badania po raz pierwszy określiły skład chemiczny gwiazdy macierzystej planety – Ross 128.
Za nowymi badaniami stoi Diogo Souto z brazylijskiego Observatório Nacional. Naukowiec wraz z zespołem zdołał ustalić jakie pierwiastki i w jakiej ilości tworzą gwiazdę Ross 128. Ta wiedza pozwala oszacować skład chemiczny planet krążących wokół gwiazdy.
– Do niedawna trudno było uzyskać szczegółowe informacje dotyczące pierwiastków wchodzących w skład tego rodzaju gwiazd – powiedział Souto, który opracował nową technikę wykonywania tych pomiarów w zeszłym roku.
Badania dotyczące Ross 128 zostały opublikowane na łamach „The Astrophysical Journal Lester”.
Około 70 procent wszystkich gwiazd w Drodze Mlecznej, w tym także Ross 128, to czerwone karły, które są znacznie chłodniejsze i mniejsze od naszego Słońca. W oparciu o wyniki dużych przeglądów nieba, w których poszukiwano planet pozasłonecznych, astronomowie szacują, że wiele z tych czerwonych karłów posiada co najmniej jedną egzoplanetę.
Kilka systemów planetarnych wokół tego typu gwiazd zdominowało w ostatnich latach nagłówki serwisów informacyjnych. Mowa tu choćby o Proxima b, planecie okrążającej najbliższą nam gwiazdę poza Słońcem – Proxime Centauri czy siedem planet krążących wokół TRAPPIST-1, która jest niewiele większa od Jowisza.
Zespół naukowców pod kierunkiem Souto, korzystając ze spektroskopu APOGEE, wykonał analizę widma w bliskiej podczerwieni gwiazdy Ross 128, by ustalić ilości węgla, tlenu, magnezu, glinu, wapnia, potasu, tytanu i żelaza w gwieździe.
– Zdolność APOGEE do pomiaru światła bliskiej podczerwieni, w którym Ross 128 jest najjaśniejszy, była kluczowa dla tego badania. Pozwoliło nam to odpowiedzieć na podstawowe pytania dotyczące podobieństwa Ross 128b do Ziemi – powiedziała Joanna Teske z Carnegie Institution for Science, współautorka publikacji.
Kiedy gwiazdy są młode, otoczone są dyskiem obracającego się gazu i pyłu, z którego z czasem formują się skaliste planety. Chemia gwiazdy może wpływać na zawartość dysku, a także wynikającą z niego mineralogię i strukturę wnętrza planety. Na przykład ilość magnezu, żelaza i krzemu w planecie będzie kontrolować stosunek mas jego wewnętrznych warstw jądra i płaszcza.
Zespół ustalił, że Ross 128 ma poziom żelaza podobny do naszego Słońca. Chociaż badacze nie byli w stanie zmierzyć ilości krzemu, stosunek żelaza do magnezu w gwieździe wskazuje, że jądro planety Ross 128b, powinno być większe niż jądro Ziemi. Naukowcom znana była minimalna masa Ross 128b, a dzięki badaniom poznali skład chemiczny gwiazdy, to pozwoliło oszacować zakres promienia planety, którego nie można zmierzyć bezpośrednio ze względu na sposób, w jaki orbita planety jest zorientowana wokół gwiazdy względem naszej planety.
Poznanie masy i promienia planety jest ważne dla zrozumienia, z czego się składa, ponieważ te dwa pomiary mogą być użyte do obliczenia jej gęstości. Badacze doszli do wniosku, że planety o promieniu większym niż około 1,7 promienia Ziemi są prawdopodobnie osłonięte gazową otoczką, podobnie jak Neptun w naszym Układzie Słonecznym. Z kolei te o mniejszych promieniach będą prawdopodobnie bardziej skaliste, podobnie jak nasza planeta.
Szacowany promień egzoplanety Ross 128b wskazuje, że jest to planeta skalista. Mierząc temperaturę planety i opierając się na wcześniejszych obliczeniach, badacze mogli także ustalić ilość światła, która dociera do planety. Okazało się, że nasza sąsiadka ma umiarkowany klimat.
– To niesamowite, czego możemy dowiedzieć się o innej planecie, analizując, co promieniowanie gwiazdy macierzystej mówi nam o chemii całego systemu planetarnego. Chociaż Ross 128b nie jest bliźniaczką Ziemi i nadal niewiele wiemy o jej potencjalnej aktywności geologicznej, byliśmy w stanie wzmocnić argument, że jest to umiarkowana planeta, na której powierzchni potencjalnie może znajdować się woda w stanie ciekłym – przyznał Souto.
Źródło: Science Daily, fot. ESO/M. Kornmesser
