W odległości zaledwie 28 lat świetlnych od Ziemi odkryto nową planetę pozasłoneczną typu superziemia. Obiekt nazwany Ross 318 b krąży wokół czerwonego karła Ross 318, znanego również jako Gliese 48. To jedno z najbliższych takich odkryć w kosmicznym sąsiedztwie Układu Słonecznego. Planetę wykrył międzynarodowy zespół astronomów zawodowych i amatorów z Włoch oraz Brazylii. Wyniki badań opublikowano w serwisie arXiv, a artykuł ma trafić do czasopisma „Open European Journal of Variable Stars”.
Ross 318 należy do najliczniejszej klasy gwiazd w naszej galaktyce — czerwonych karłów typu widmowego M. Są to obiekty znacznie chłodniejsze i mniejsze od Słońca, ale jednocześnie bardzo aktywne magnetycznie. Temperatura powierzchni Ross 318 wynosi około 3450 kelwinów, czyli ponad dwa tysiące kelwinów mniej niż w przypadku naszej gwiazdy. Czerwone karły od lat znajdują się w centrum zainteresowania astronomów poszukujących planet podobnych do Ziemi, ponieważ ich niewielkie rozmiary ułatwiają wykrywanie orbitujących wokół nich światów.
Planeta sześć razy cięższa od Ziemi
Ross 318 b wykonuje pełny obieg wokół swojej gwiazdy w niespełna 40 dni. Minimalna masa planety jest ponad sześciokrotnie większa od masy Ziemi, co pozwala zaliczyć ją do kategorii superziem. Tak określa się planety skaliste większe od Ziemi, ale znacznie mniejsze od lodowych olbrzymów pokroju Neptuna.
Nowo odkryta planeta znajduje się bardzo blisko swojej gwiazdy — w odległości około 24 milionów kilometrów. Dla porównania Merkury krąży wokół Słońca z odległości około 58 milionów kilometrów. Mimo tak ciasnej orbity Ross 318 b może znajdować się w ekosferze swojej gwiazdy. Wynika to z faktu, że czerwone karły emitują znacznie mniej energii niż Słońce.
Astronomowie szacują, że temperatura równowagowa planety wynosi około minus 36 stopni Celsjusza. Tego typu obliczenia uwzględniają wyłącznie ilość energii docierającej od gwiazdy, bez wpływu atmosfery i efektu cieplarnianego. W przypadku Ziemi rzeczywista średnia temperatura powierzchni jest wyższa właśnie dzięki obecności atmosfery. Badacze przypuszczają, że Ross 318 b również może posiadać gęstą atmosferę zdolną do rozprowadzania ciepła między półkulami planety.
Jak wykrywa się niewidoczne planety
Ross 318 b nie została sfotografowana bezpośrednio. Jej obecność wykryto metodą prędkości radialnych, która polega na analizie subtelnych zmian w widmie gwiazdy. Krążąca planeta wywołuje niewielkie „kołysanie” gwiazdy pod wpływem grawitacji. To zjawisko powoduje przesunięcia linii widmowych możliwe do zarejestrowania przez bardzo precyzyjne spektrografy.
W badaniach wykorzystano dane z instrumentów CARMENES w Hiszpanii oraz HIRES znajdującego się w obserwatorium Kecka na Hawajach. Analiza objęła archiwalne obserwacje z okresu około 15 lat. Dodatkowo naukowcy sprawdzili dane z kosmicznego teleskopu TESS należącego do NASA, który specjalizuje się w wykrywaniu tranzytów planet przed tarczą gwiazdy. W tym przypadku tranzytów nie zaobserwowano, co sugeruje, że orbita planety jest nachylona względem Ziemi w sposób uniemożliwiający takie obserwacje.
Badacze uważają także, że Ross 318 b jest planetą pływowo zablokowaną. Oznacza to, że jedna półkula jest stale zwrócona ku gwieździe, a druga pozostaje pogrążona w wiecznej nocy. Podobne zjawisko obserwujemy w relacji między Ziemią a Księżycem, który zawsze pokazuje nam tę samą stronę.
Czerwone karły pomagają szukać życia
Planety krążące wokół czerwonych karłów są obecnie jednym z najważniejszych obszarów badań współczesnej astronomii. To właśnie przy takich gwiazdach odkryto już wiele obiektów potencjalnie nadających się do dalszych badań atmosfery. Bliskość systemu Ross 318 sprawia, że nowa planeta może stać się celem obserwacji przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, który pozwala analizować skład chemiczny atmosfer egzoplanet.
Poszukiwania takich światów mają znaczenie również dla polskiej astronomii. Polscy naukowcy uczestniczą w międzynarodowych projektach związanych z badaniami egzoplanet, analizą danych spektroskopowych i modelowaniem atmosfer planetarnych. Rozwój tych badań łączy kilka dziedzin bliskich tradycji kopernikańskiej — astronomię, matematykę oraz fizykę obliczeniową. Odkrycia podobne do Ross 318 b pokazują, że najciekawsze cele w poszukiwaniu życia mogą znajdować się znacznie bliżej, niż jeszcze kilkanaście lat temu przypuszczano.
