„James Webb“ pomohl najít potenciálně obyvatelnou oceánskou planetu

James Webb našel nového kandidáta na potenciálně obyvatelnou oceánskou planetu

Infračervený vesmírný teleskop Jamese Webba určil, že exoplaneta LHS 1140b, dříve považovaná za super-Země, by mohla být potenciálně obyvatelnou planetou s globálním vodním oceánem a atmosférou dusíku a oxidu uhličitého. Tento model nejlépe popisuje pozorovací data na exoplanetě, podle předtisku na arXiv.org.

K dnešnímu dni bylo kolem červených trpaslíků objeveno několik exoplanet s mírnými teplotami a poloměry asi 1,5–2,2 pozemských poloměrů, u nichž se předpokládá, že jsou bohaté na těkavé látky a mají masivní vodíkovou atmosféru nebo velké zásoby vody. Myšlenka, že některé sub-Neptuny, které nejsou příliš blízko svým hvězdám, by mohly být planetami s oceány, je v kontextu potenciální obyvatelnosti docela zajímavá. Nezbytné podmínky pro existenci oceánu na povrchu takové exoplanety však mohou být přísnější, než se dříve myslelo, zejména pokud je sluneční záření větší než 0,3 zemského povrchu, exoplaneta vstoupí do nekontrolovatelného skleníkového efektu. Za potenciální exoplanety s oceány kolem červených trpaslíků je proto třeba považovat i relativně chladné objekty.

Tým astronomů vedený Mario Damiano z Jet Propulsion Laboratory NASA oznámil nového kandidáta na exoplanetu s oceánem, kterou byla dříve objevená exoplaneta LHS 1140b, obíhající kolem červeného trpaslíka M4.5V o hmotnosti 0,18 hmotnosti Slunce. Vědci analyzovali spektroskopická pozorovací data z přístroje James Webb NIRSpec o atmosféře exoplanety, získaná v červenci 2023 během dvou událostí přechodu exoplanet přes hvězdu.

Systém LHS 1140, který se nachází 48,8 světelných let od Slunce, je domovem dvou exoplanet. Nejbližší hvězda ke hvězdě, LHS 1140c, je teplá super-Země s hmotností asi dvou Zemí a rovnovážnou teplotou 420 Kelvinů. LHS 1140b má hmotnost 5,6 hmotnosti Země, poloměr 1,73 poloměru Země, úroveň slunečního záření 0,42 úrovně Země a rovnovážnou teplotu 226 kelvinů. Tím se dostává do obyvatelné zóny. Planeta byla původně považována za kamenné těleso, ale přehodnocení její hmotnosti směrem dolů vyžadovalo zahrnutí masivního plynového obalu z vodíku a helia, neboli 10–20 procent vody z hmotnosti planety.

Vědci zjistili, že ve spektru nebyl žádný důkaz metanu nebo oxidu uhličitého, což nepodporuje myšlenku atmosféry bohaté na vodík s vysokohorskými mraky nebo fotochemickým zákalem. Verze dusíkové atmosféry bez stop absorpce jinými molekulami je také nepravděpodobná. Pravděpodobným vysvětlením nízké hustoty LHS 1140b je obal a atmosféra bohatá na vodu (asi 10 procent hmotnosti planety) s možnou převahou molekulárního dusíku, vodní páry a oxidu uhličitého. Pod oceánem může být ledový plášť, který může být částečně nebo úplně smíšený s pod ním ležícím skalnatým pláštěm.

Simulace naznačují, že středně velká atmosféra ovládaná molekulárním dusíkem nebo oxidem uhličitým by mohla udržet globální průměrnou teplotu blízko povrchu LHS 1140b nad bodem mrazu vody. Pokud má planeta mechanismus stabilizace klimatu k udržení takové atmosféry, může se stát potenciálně obyvatelným světem.

Dříve jsme mluvili o tom, jak potenciálně obyvatelný Hykean zapadá do modelu neobydleného mini-Neptuna.