Εντοπίστηκε υπερ-Γη σε κατοικήσιμη ζώνη κοντά στη Γη

Ένας εξωπλανήτης τύπου υπερ-Γης εντοπίστηκε σε απόσταση μόλις 18,2 ετών φωτός, ανεβάζοντάς τον σε κορυφαία θέση στη λίστα με τους πιο κοντινούς και ελπιδοφόρους κόσμους για αναζήτηση ζωής εκτός Ηλιακού Συστήματος. Πρόκειται για τον GJ 251c, ο οποίος κινείται γύρω από ερυθρό νάνο στον αστερισμό των Διδύμων και έχει μάζα περίπου τετραπλάσια από της Γης. Οι «υπερ-Γαίες» είναι πλανήτες μεγαλύτεροι από τη Γη αλλά μικρότεροι από τους αέριους γίγαντες, όπως ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας.

«Υποσχόμενος στόχος», αλλά πολλά άγνωστα

«Αν και δεν μπορούμε ακόμη να επιβεβαιώσουμε την ύπαρξη ατμόσφαιρας ή ζωής στον GJ 251c, ο πλανήτης αποτελεί έναν υποσχόμενο στόχο για μελλοντική εξερεύνηση», δήλωσε ο Σουβράθ Μαχαντέβαν, καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Πενσιλβάνια. Ο πλανήτης βρίσκεται στη λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη ή «ζώνη της Χρυσομαλλούσας», όπου δύναται να επικρατούν συνθήκες (θερμοκρασία, ατμόσφαιρα, υγρό νερό) συμβατές με την παρουσία ζωής.

Πώς εντοπίστηκε ο GJ 251c

Η ανακάλυψη προέκυψε από παρατηρήσεις διάρκειας άνω των 20 ετών με τη μέθοδο της ακτινικής ταχύτητας: οι επιστήμονες κατέγραψαν τη μετατόπιση Doppler στην ταλάντωση του άστρου που προκαλεί η βαρυτική έλξη του πλανήτη. Στο ίδιο σύστημα υπάρχει ήδη γνωστός πλανήτης, ο GJ 251b, που εντοπίστηκε το 2020 και περιφέρεται κάθε 14 ημέρες σε απόσταση 12,2 εκατ. χιλιομέτρων από το άστρο του. Αρχειακά δεδομένα από τηλεσκόπια διεθνώς βελτίωσαν τις μετρήσεις για τον GJ 251b και, σε συνδυασμό με νέες υπέρυθρες παρατηρήσεις από το όργανο Habitable-Zone Planet Finder (HPF) στο τηλεσκόπιο Hobby-Eberly (McDonald Observatory, Τέξας), αποκαλύφθηκε δεύτερο σήμα: πλανήτης με τετραπλάσια μάζα Γης και περίοδο 54 ημερών. Η ύπαρξη επιβεβαιώθηκε και με τον φασματογράφο NEID στο τηλεσκόπιο WIYN 3,5 μ. (Kitt Peak, Αριζόνα.

Τι μπορεί να δούμε με τα σημερινά τηλεσκόπια

Παρότι γνωρίζουμε την ύπαρξή του, ο GJ 251c ίσως βρίσκεται πολύ μακριά από το άστρο του για να μπορέσει το James Webb να ανιχνεύσει άμεσα την ατμόσφαιρά του. Οι τηλεσκοπικές εγκαταστάσεις 30 μέτρων της επόμενης γενιάς ενδέχεται να ανιχνεύσουν ανακλώμενο φως και ίχνη ατμόσφαιρας, όμως η πλήρης χαρακτηριστική μελέτη πιθανότατα θα γίνει εφικτή με το μελλοντικό Habitable Worlds Observatory που προγραμματίζεται για τη δεκαετία του 2040. «Βρισκόμαστε στα όρια της τεχνολογίας και της ανάλυσης μ’ αυτό το σύστημα. Χρειαζόμαστε την επόμενη γενιά τηλεσκοπίων για να απεικονίσουμε άμεσα αυτόν τον υποψήφιο κόσμο», σημειώνει ο Κόρι Μπίαρντ (Πανεπιστήμιο Καλιφόρνια Ίρβαϊν).

Ο «δύσκολος» οικοδεσπότης

Παρά την αισιοδοξία, υπάρχει ένας κρίσιμος παράγοντας: το μητρικό άστρο. Το GJ 251 είναι ερυθρός νάνος με μάζα 36% του Ήλιου. Αν και αρκετοί βραχώδεις πλανήτες έχουν βρεθεί στην κατοικήσιμη ζώνη ερυθρών νάνων (όπως Proxima Centauri b, TRAPPIST-1e/f, Teegarden’s Star b), τα άστρα αυτά είναι έντονα δραστήρια: ισχυρές εκλάμψεις και αστρικοί άνεμοι μπορούν, με τον χρόνο, να απογυμνώσουν ατμόσφαιρες. Ενδεικτικά, οι παρατηρήσεις του James Webb στους τρεις εσωτερικούς πλανήτες του TRAPPIST-1 δεν έδειξαν ίχνη ατμόσφαιρας, ενώ για τον TRAPPIST-1e τα αποτελέσματα παραμένουν απροσδιόριστα.

Γιατί ο GJ 251c ίσως έχει καλύτερες πιθανότητες

Ο GJ 251c διαθέτει ένα αντίβαρο σε αυτόν τον κίνδυνο: βρίσκεται λίγο πιο μακριά από το άστρο του σε σχέση με άλλους «κατοικήσιμους» κόσμους γύρω από ερυθρούς νάνους. Επειδή το GJ 251 είναι ελαφρώς πιο μαζικό και θερμό από τα τυπικά άστρα του τύπου του, η κατοικήσιμη ζώνη εκτείνεται πιο έξω, μειώνοντας δυνητικά τη σφοδρότητα της αστρικής ακτινοβολίας. Αν ο πλανήτης διαθέτει παχιά ατμόσφαιρα και ισχυρό μαγνητικό πεδίο, θα μπορούσε να έχει αντέξει τις εκλάμψεις και τους ανέμους του άστρου. Προς το παρόν, αυτό παραμένει υπόθεση εργασίας.

Το επόμενο βήμα για τους αστρονόμους

Η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για στοχευμένες παρατηρήσεις στο άμεσο μέλλον. «Κάναμε μια συναρπαστική ανακάλυψη αλλά έχουμε ακόμη πολλά να μάθουμε για αυτόν τον πλανήτη», τονίζει ο Μαχαντέβαν. Με την αναβάθμιση των οργάνων και την άφιξη νέων τηλεσκοπίων, ο GJ 251c θα παραμείνει από τους κορυφαίους στόχους για την αναζήτηση ατμοσφαιρικών βιοδεικτών και, ενδεχομένως, ενδείξεων ζωής.