Umetniška ilustracija skalnega planeta okoli M škrat Gliese 876. Kreditna slika: NSF. Kliknite za povečavo.
V kopnem, znanem kot ekstrasolarni lov na planete, se najbolj cenjena nepremičnina oglašuje kot "podobna Zemlji." V ponedeljek, 13. junija, so znanstveniki dirkali, da bi postavili svojo zastavo na gorečo skalo kamenja, ki kroži v orbiti rdeče zvezde.
Ta novo odkrit planet je približno sedemkrat večji od Zemlje, zato je najmanjši ekstrasolarni planet, ki je orbitiral v glavnem zaporedju ali "pritlikava" zvezda (zvezde, kot je naše sonce, ki gorijo vodik).
Obstajajo še manjši planeti, ki obstajajo zunaj našega osončja, vendar imajo nesrečo, da obkrožijo pulzare, tiste, ki hitro vrtijo lupine umirajočih zvezd. Zaradi intenzivnega sevanja, ki ga oddajajo pulsarji, takšni planeti ne bi bili oddaljeni za bivanje na daljavo.
Za planete, ki so deset zemeljskih mas ali manj, velja, da so kamniti, medtem ko so bolj masivni planeti verjetno plinasti, saj njihova močnejša gravitacija pomeni, da med planetarno tvorbo pobirajo in zadržijo več plina. Doslej je bilo najdenih 155 ekstrasolarnih planetov, večina pa ima mase, ki so bolj primerljive s plinastim Jupitrom kot kamnito Zemljo (Jupiter je 318-krat večji od Zemlje).
Čeprav se ta nov planet oglašuje kot zemeljski zaradi svoje relativno majhne mase, si zemljani ne bi želeli kmalu najeti hiše. Za eno stvar bi se hiša stopila. Površinske temperature, ocenjene na tem planetu - od 200 do 400 stopinj Celzija (400 do 750 stopinj Farenhita) - so posledica oddaljenosti planeta od njene zvezde.
Planet prebiva le 0,021 AU od zvezde Gliese 876 (1 AU je razdalja med Zemljo in soncem), orbito pa konča v manj kot dveh zemeljskih dneh. Najbližji Soncu v našem lastnem osončju - plamen vročega živega srebra - je skoraj 20-krat bolj oddaljen in kroži okoli 0,4 AU.
"Ker je planet v dvodnevni orbiti, se segreje na temperature v pečici, zato ne pričakujemo življenja," pravi član znanstvene skupine Paul Butler iz Washingtonske ustanove Carnegie.
V našem osončju je bivalno območje - zmerno območje, kjer bi voda lahko obstajala kot tekočina na površini planeta - približno od 0,95 do 1,37 AU ali med orbito Venere in Marsa. Zvezda Gliese 876 je približno 600-krat manj svetlobna od našega sonca, zato je predlagano bivalno območje veliko bližje, približno med 0,06 in 0,22 AU.
Pri 0,021 AU je nov planet preblizu zvezde, da bi bil v območju bivanja, poleg tega pa je izpostavljen večjim količinam visoko energijskega sevanja, kot so ultravijolična svetloba in rentgenski žarki. Medtem ko rdeči palčki, kot je Gliese 876, oddajajo nižjo koncentracijo UV svetlobe kot zvezde, kot je naše sonce, pa oddajajo silovite rentgenske žarke.
Drug zaplet zaradi tako tesne orbite je, da je planet lahko dobro zaprt, pri čemer je enaka stran planeta vedno obrnjena proti zvezdi. Če ne bo večje atmosfere za distribucijo toplote, bo ena stran planeta pregreta, druga pa hladna.
Gliese 876 naj bi bil star približno 11 milijard let, zaradi česar je več kot dvakrat star kot naše sonce. Toda Gliese je na nek način najstnik našega odraščajočega sonca srednjih let. Zvezde razreda G, kot je naše sonce, živijo približno 10 milijard let, medtem ko naj bi rdeči pritlikavci razreda M živeli 100 milijard let (starejši od starosti vesolja!).
Član znanstvene skupine Geoff Marcy iz kalifornijske univerze Berkeley pravi, da se zvezdam M dolgo časa ohladi in zmanjša na njihovo glavno velikost zaporedja in svetilnost. Pravi, da če je planet migriral navznoter do današnje tesne orbite, je to premik najverjetneje naredil v prvih nekaj milijonih let, nato pa je bil izpostavljen veliko več sevanja kot trenutno za več sto milijonov let.
Za Gliese 876 velja, da ne vsebuje kovin (astronomu je vsak element težji od vodika in helija razvrščen kot "kovina"). Nastanek planetov je lahko povezan s kovinostjo zvezde, saj tako zvezda kot planeti tvorita iz istega originalnega materiala. Tako skalna planeta, kot je Zemlja, sestavljena iz elementov, kot so silikati in železo, naj bi obkrožala zvezdo, ki je bogata s kovinami.
Kljub temu, da je kovinski slab, je Gliese 876 sistem z več planeti. Za Gliese 876 je znano, da krožita dva plinska orjaška planeta: najbolj oddaljeni planet je skoraj dvakrat večji od Jupitra in kroži pri 0,21 AU; srednji planet je približno polovica mase Jupitra, ki kroži okoli 0,13 AU.
"Celoten planetarni sistem je nekakšna miniatura našega sončnega sistema," pravi Marcy. "Zvezda je majhna, orbite so majhne, bližje pa je najmanjša od njih, tako kot je arhitektura v našem lastnem osončju, najmanjši planeti pa krožijo navzven velikanov."
V našem osončju imamo veliko več prostora za komolce. Živo srebro je bolj oddaljeno od sonca kot razdalja vseh teh planetov skupaj. Planeti v sistemu Gliese 876 so tako blizu, da medsebojno gravitacijsko delujejo. Tovrstni gravitacijski vojni vlačilci so bili znanstveniki sposobni zaznati planete.
V orbiti bodo planeti gravitacijsko vlekli svojo zvezdo z različnih strani. Znanstveniki merijo nastali premik zvezdne svetlobe, da bi ugotovili obstoj planetov v orbiti.
Če želite izvedeti več o najmanjšem planetu Gliese 876, bi znanstveniki morali uporabiti drugo tehniko lova na planet, imenovano tranzitna fotometrija. Ta metoda prikazuje, kako se zdi, da se zvezda potuje, ko planet prehaja pred zvezdo iz našega vidnega polja. Pomritev planeta v krožnici astronomom omogoča, da določijo njegovo maso in polmer. Če pripnete te številke, kaže na gostoto planeta, kar nato nakazuje, iz česa je planet sestavljen, in ali je planet skalnat ali plinasti.
Vendar nam tranzitna fotometrija ne more povedati ničesar o planetih, ki krožijo okoli Gliese 876, ker je sistem nagnjen za 50 stopinj z našega vidika. Ta kot pomeni, da planeti ne bodo blokirali nobene zvezdne svetlobe, ki doseže Zemljo.
Rdeči palčki so najpogostejša vrsta zvezde v naši galaksiji, ki obsega približno 70 odstotkov vseh zvezd. Toda od 150 rdečih palčkov, ki so jih preučevali v preteklih letih, sta Marcy in Butler le našla planeta, ki sta obkrožila dva od njih. Ker je večina do zdaj najdenih planetov plinskih velikanov, bi to lahko pomenilo, da so rdeči palčki manj primerni za pristajanje na takšne svetove.
Marcy pravi, da bodo še naprej spremljali Gliese 876 glede kakršnih koli namigov o četrtem ali petem planetu. "To bo zagotovo ena izmed naših najljubših zvezd od zdaj."
Dirka do cilja
Raziskovalni članek, ki opisuje to odkritje, je bil oddan v astrofizični časopis. Znanstveniki pravijo, da so prejeli ugodno predhodno sodniško poročilo, in pričakujejo, da bo njihov prispevek sprejet in objavljen čez nekaj mesecev. Na tiskovni konferenci v ponedeljek so znanstvenike vprašali, zakaj so se odločili, da bodo svojo ugotovitev objavili zdaj, preden je bil prispevek sprejet za objavo. Je bilo to storjeno, da so pretepli druge lovce na planete, ki jim je lahko peta?
Marcy je odgovorila, da želijo preprečiti, da bi novice o njihovem odkritju puščale. "Zanj smo vedeli pred tremi leti, spremljali smo ga tiho, skrbno, varovali skrivnost, medtem ko smo dvakrat in trikrat preverjali. Potem sem se pred mesecem dni pogovarjal z Michaelom Turnerjem, ljudmi iz NSF (National Science Foundation), in skupaj smo se odločili, da je bilo to odkritje tako izjemno, morda, kot bi rekli, mejnik v planetarni znanosti, da si je težko predstavljati, da bi se držalo pokrov na tem zelo dolgo dlje. Zato smo se odločili, da bi bilo bolje, da to hitro objavimo, ne pa da bi izstopali iz tiskovnih medijev in da bi se ga morali voziti naokoli, tako da bi en časopis zgodaj zvedel o tem in tako naprej. "
Marcy se je nato zavzel za obrambo, zakaj je verjel, da je njihova ugotovitev pravilna, in hitro so ga podprli njegovi člani ekipe. Vendar natančnost njihove ugotovitve ni bila vprašljiva. Morda je njihova zgodnja napoved v kombinaciji s predhodno potrebo po tajnosti dokaz intenzivne konkurence, ki je že od začetka zaznamovala lov na planete.
Prvo ekstrasolarno odkritje planeta sta 5. oktobra 1995 objavila Michel župan in Didier Queloz iz Ženevskega observatorija, Marcy in Butler pa sta svoja stališča potrdila naslednji teden. Nedavni primer tekmovanja v zagrabi drugih "ekstrasolarnih" planetov se je zgodil lani poleti, ko je 25. avgusta 2004 župan Nuno Santos s sodelavci napovedal odkritje prvega ekstrasolarnega planeta mase Neptuna - takrat najmanjšega ekstrasolarja planeta, ki znano kroži po zvezdi, podobni soncu. To obvestilo je prišlo manj kot teden dni, preden sta Marcy in Butler objavila še dva odkritja planetov z množico Neptuna.
Župan in njegovi sodelavci so prav tako preučili Gliese 876. Na astronomski konferenci junija 1998 sta župan in Marcy neodvisno objavila odkrivanje močnejšega plinskega velikana, ki kroži okoli te zvezde. Marcy in Butler sta najprej spremljala to ugotovitev in napovedala odkritje drugega zvezdnega planeta velikanke leta 2001.
Misija Kepler, ki naj bi se začela lansirati junija 2008, bo iskala zemeljske planete, ki krožijo po okoliških oddaljenih zvezdah. Naloga opredeljuje planet velikosti Zemlje med 0,5 in 2,0 mas Zemlje ali med 0,8 in 1,3 premera Zemlje. Planeti med 2 in 10 Zemljinimi masami, kot je planet, ki so ga napovedali v ponedeljek, so opredeljeni kot Veliki zemeljski planeti.
Izvirni vir: NASA Astrobiology
