Astronomowie oglądają odległą Superziemię, jakby krążyła w naszym układzie. Kopernik złapałby się za głowę na samą myśl

Mogłem się spodziewać, że za mojego życia astronomowie będą w stanie z ogromną dokładnością oglądać planety orbitujące wokół gwiazd innych niż Słońce. Ale dla Mikołaja Kopernika czy Galileusza podobna wizja prawdopodobnie byłaby kompletną abstrakcją. Na szczęście przyszło nam żyć w czasach istnienia Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba i taka wizja stała się faktem. Za jego sprawą uczeni określili geologiczny skład Superziemi znanej jako LHS 3844 b.
Astronomowie oglądają odległą Superziemię, jakby krążyła w naszym układzie. Kopernik złapałby się za głowę na samą myśl

Zagadka ezgoplanety, którą astronomowie obserwują za pośrednictwem Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba

Oddalona o około 48,5 roku świetlnego od naszej planety, niestety nie jest “lepszą” wersją Ziemi, choć błędnie mogłaby to sugerować jej nazwa. Ta odnosi się jednak do czegoś innego. Zdaniem astronomów LHS 3844 b to obiekt całkowicie martwy: pozbawiony atmosfery, ekstremalnie gorący i prawdopodobnie przypominający ogromną wersję Merkurego lub Księżyca. 

Czytaj też: Gdzie leży granica między planetą a gwiazdą? Ten obiekt wszystko komplikuje 

O rzeczonej egzoplanecie dowiedzieliśmy się kilka lat temu i szybko zwróciła ona uwagę astronomów ze względu na swoje ekstremalne warunki. Jest około 30 procent większa od Ziemi, ale krąży niewiarygodnie blisko swojej gwiazdy – małego czerwonego karła. Jeden pełny obieg zajmuje jej zaledwie 11 godzin. Tak mała odległość sprawiła, iż  LHS 3844 b została zablokowana pływowo. W praktyce oznacza to, że jedna jej półkula jest stale skierowana ku gwieździe, podczas gdy druga pozostaje pogrążona w wiecznej ciemności. 

Efektem są warunki trudne do wyobrażenia. Temperatura po oświetlonej stronie sięga około 725 stopni Celsjusza. To wystarczająco dużo, by topić wiele metali. Jednocześnie nocna półkula jest niemal lodowata i zbliżona temperaturą do absolutnego zera. Na Ziemi podobne różnice temperatur byłyby niemożliwe dzięki atmosferze, która rozprowadza ciepło wokół planety. W przypadku LHS 3844 b naukowcy nie wykryli jednak żadnej znaczącej atmosfery. To oznacza, że ciepło pozostaje uwięzione wyłącznie po jednej stronie globu. 

LHD 3844 b, czyli świat zamknięty w grawitacyjnym tańcu ze swoją gwiazdą

Ale tego mogliśmy się spodziewać. Znacznie bardziej przełomowe wydają mi się ustalenia dotyczące samej powierzchni. Dotychczas badania odległych światów skupiały się głównie na analizowaniu atmosfer. W tym przypadku teleskop Webba po raz pierwszy umożliwił bezpośrednie badanie geologii. Stało się to dzięki instrumentowi MIRI, który analizuje promieniowanie podczerwone emitowane przez rozgrzaną powierzchnię. Astronomowie nie mogą zobaczyć LHS 3844 b bezpośrednio jak planety w Układzie Słonecznym, ale są w stanie mierzyć zmiany jasności układu gwiazda-planeta i na tej podstawie odtwarzać właściwości powierzchni. 

Tym sposobem dowiadujemy się, że powierzchnia LHS 3844 b składa się głównie z ciemnych skał bazaltowych bogatych w magnez i żelazo. To materiały przypominające skały wulkaniczne występujące na Ziemi, Księżycu i Merkurym. Jednocześnie badacze nie znaleźli śladów minerałów charakterystycznych dla ziemskiej skorupy kontynentalnej, takich jak granit bądź skały bogate w krzemionkę. Według naukowców może to oznaczać, że na LHS 3844 b nigdy nie działały procesy podobne do ziemskiej tektoniki płyt.

Czytaj też: Kosmiczna zagadka, której w ogóle nie powinno być. Teleskop Webba dostrzegł “niemożliwą” planetę

Ta na Ziemi odgrywa kluczową rolę w utrzymywaniu stabilnego klimatu i obiegu składników chemicznych niezbędnych dla życia. Procesy związane z ruchem płyt tektonicznych pomagają regulować ilość dwutlenku węgla w atmosferze oraz wspierają długotrwałą aktywność geologiczną. Brak podobnych mechanizmów na LHS 3844 b sugeruje, że planeta mogła przez miliardy lat pozostawać geologicznie martwa i całkowicie nieprzyjazna życiu. 

Najbardziej prawdopodobna hipoteza mówi, że obserwowana dzięki JWST egzoplaneta od bardzo dawna pozostaje martwa geologicznie, a jej powierzchnia została stopniowo wypalona przez promieniowanie gwiazdy oraz nieustanne bombardowanie meteorytami. W takim scenariuszu skały zostały pokryte grubą warstwą ciemnego regolitu przypominającego pył obecny na Merkurym i Księżycu. Ale nie to jest najważniejsze: liczy się fakt, iż mówimy o historycznej obserwacji powierzchni planety krążącej poza Układem Słonecznym.

Źródło: Max Planck Institute for Astronomy

Napisane przez

Aleksander Kowal

Redaktor
Z wykształcenia romanista (język francuski oraz hiszpański) ze specjalizacją z traduktologii. Dziennikarską przygodę rozpocząłem około piętnastu lat temu, początkowo w związku z recenzjami gier komputerowych i filmów. Obecnie publikuję zdecydowanie częściej na tematy związane z nauką oraz technologią. W wolnym czasie uwielbiam podróżować, śledzić kinowe i książkowe nowości, a także uprawiać oraz oglądać sport.