science >> Wetenschap >  >> Astronomie

4 redenen waarom het aardse Gliese 1132b niet zo aards is

Artistieke impressie van Gliese 1132b en zijn rode dwergster. MPIA

Astronomen hebben de kleinste exoplaneet ooit ontdekt die een atmosfeer heeft. De rotsachtige wereld, op 39 lichtjaar afstand, staat bekend als een "superaarde, " omdat het 40 procent groter is dan onze planeet en 60 procent massiever.

Echter, sinds deze ontdekking op 6 april werd aangekondigd, er was enige opwinding over hoe "aarde-achtig" Gliese 1132b zou kunnen zijn. Helaas, Gliese 1132b heeft waarschijnlijk meer gemeen met giftige Venus - precies het tegenovergestelde van onze gematigde wereld. Dus, voordat je te opgewonden raakt dat Gliese 1132b een exotische buitenaardse reisbestemming is, overweeg deze punten voordat u uw volgende interstellaire uitje naar Gliese 1132b of een "aardachtige" exoplaneet plant.

1. Gliese 1132b bevindt zich niet in de bewoonbare zone van zijn ster.

Dit is een groot probleem:Gliese 1132b draait echt, Echt dicht bij zijn gastster. De ster, genaamd Gliese 1132, is een M-dwerg (algemeen bekend als een rode dwerg). Deze kleine sterren zijn zwak en koel en hebben "bewoonbare zones" die veel compacter zijn dan die van onze zon, die groter en helderder is en een gele dwerg is. De bewoonbare zone is de afstand rond een ster die niet te warm of te koud is om vloeibaar water op het oppervlak van een planeet te laten bestaan. Op aarde (die om onze zon draait binnen de bewoonbare zone, blijkbaar), waar water is, er is leven, dus het vinden van een wereld binnen de bewoonbare zone van zijn ster is opwindend voor onze zoektocht naar buitenaards leven.

Dit diagram toont het verschil tussen de bewoonbare zones rond A (warm), G (de zon) en M (rode dwerg) sterren. M-dwergen hebben zeer compacte bewoonbare zones. NASA

Helaas, Gliese 1132b draait om zijn ster op een afstand van 1,4 miljoen mijl (2,3 miljoen kilometer), en het duurt slechts 1,6 dagen voordat de exoplaneet eenmaal rond de ster reist — ja, een jaar op Gliese 1132b is 1,6 dagen! - dus het ontvangt 19 keer meer straling van zijn ster dan de aarde van de zon. Dit betekent dat de bovenste atmosfeer rond de 500 graden Fahrenheit (260 graden Celsius) is, en de oppervlaktetemperatuur is waarschijnlijk heter dan die van Venus - heet genoeg om lood te smelten.

2. De atmosfeer is waarschijnlijk dik met methaan of superheet waterdamp.

Astronomen hebben de atmosferische gassen van Gliese 1132b gedetecteerd door de exoplaneet voor zijn ster te bekijken. Deze exoplanetaire detectietechniek staat bekend als de "transit-methode" en terwijl de exoplaneet vooraan passeerde, de onderzoekers maten zijn fysieke grootte door hoeveel sterrenlicht het blokkeerde.

Artistieke impressie van exoplaneten die voor hun ster passeren (of 'overgaan'). NASA

interessant, ze waren ook in staat om het dimmen van infrarood licht te meten met behulp van de 2,2-meter ESO/MPG-telescoop van het La Silla Observatorium in Chili. Bepaalde infrarode golflengten werden geblokkeerd, terwijl andere erdoorheen gingen. Planetaire atmosferen kunnen bepaalde golflengten van licht blokkeren, afhankelijk van wat voor soort chemicaliën ze bevatten, dus het feit dat één golflengte van infraroodstraling wordt geblokkeerd terwijl een andere er doorheen gaat, kan astronomen helpen begrijpen dat er niet alleen een atmosfeer is, maar ook aanwijzingen geven over waar het van gemaakt is.

Dus Gliese 1132b heeft een atmosfeer en, volgens computersimulaties, de onderzoekers konden vaststellen dat deze atmosfeer zou kunnen bestaan ​​uit waterdamp of methaan. Hoewel water en methaan in verband staan ​​met biologische processen op aarde, bij de extreme sauna-achtige temperaturen op het oppervlak van Gliese 1132b, "het leven zoals we het kennen" zou heel snel uitsterven.

Voor deze studie is de onderzoekers konden alleen computermodellen van de atmosfeer maken omdat we momenteel geen telescopen hebben die krachtig genoeg zijn om de chemicaliën die erin zitten echt te "zien", maar wanneer de volgende generatie Thirty Meter Telescope (TMT) uiteindelijk online gaat, we kunnen de atmosferen van exoplaneten scannen om te zien waar ze echt van gemaakt zijn.

3. Gliese 1132b is netjes vergrendeld.

Onze planeet draait elke 24 uur om zijn as, ons dag en nacht geven. Ook, we draaien 365 dagen om de zon, dat is een jaar. Maar op Gliese 1132b, één dag is het equivalent van één jaar — raar, Rechtsaf?

Dit fenomeen staat bekend als "tidal locking, " en het betekent dat Gliese 1132b zo dicht bij de rode dwerg is geëvolueerd dat één halfrond permanent naar zijn ster is gericht in de eeuwige dag, terwijl het andere halfrond in de eeuwige nacht is. Met andere woorden, deze buitenaardse wereld draait elke 1,6 dagen eenmaal om zijn as - precies dezelfde tijd als nodig is om rond de ster te draaien. Dit is een heel onaardse kwaliteit!

4. Zijn ster heeft waarschijnlijk een humeur.

Rode dwergen zijn de meest voorkomende soorten sterren in onze melkweg, en astronomen die op zoek zijn naar bewoonbare exoplaneten denken dat de eerste buitenaardse biosignaturen zullen worden gedetecteerd op werelden in deze systemen. Inderdaad, er is een "bewoonbare zone" exoplaneet in een baan om de naburige ster Proxima Centauri, slechts 4,2 lichtjaar verwijderd, de hoop versterkend dat de mensheid ooit de interstellaire ruimteschepen zou kunnen ontwikkelen om de wereld te bezoeken, genaamd Proxima b.

Helaas, Van rode dwergen is bekend dat ze een slecht humeur hebben - ze flitsen regelmatig, ioniserende deeltjeswolken de ruimte in schieten en sterrenwinden versnellen, baadt alle nabijgelegen planeten in krachtige straling. Zoals we weten, straling is slecht voor het leven, en stellaire winden kunnen nabijgelegen planeten van hun atmosfeer ontdoen. Kortom, rode dwergen zijn misschien niet zo'n geweldige plek voor buitenaards leven om te evolueren, in de bewoonbare zone of niet.

Van rode dwergsterren is bekend dat ze krachtige uitbarstingen genereren, waardoor ze niet zo leuk zijn om in de buurt te zijn. Casey Reed/NASA

5. Maar er is hoop.

Maar nu astronomen een kleine "superaarde" hebben ontdekt met zijn eigen atmosfeer zo dicht bij zijn ster, daar is reden om enthousiast te zijn. Zeker wel, Gliese 1132b is helemaal niet "aardachtig" - het is heet, waarschijnlijk giftig, heeft een dag zo lang als een jaar en er kan geen vloeibaar water aan het oppervlak bestaan ​​- maar het feit dat het een atmosfeer heeft, geeft aanwijzingen dat er waarschijnlijk andere rode dwerg-exoplaneten zijn met hun eigen atmosferen die bestand zijn tegen de aanval van hun woeste sterren. En, als een paar van deze exoplaneten bestaan ​​in de bewoonbare zones van hun sterren (zoals Proxima b), misschien zijn ze erin geslaagd hun atmosfeer lang genoeg vast te houden zodat buitenaardse biologie vat krijgt en buitenaards leven kan evolueren.

"Het detecteren van de atmosferen van lage-massa-exoplaneten bij lage temperaturen is een doel met hoge prioriteit op het pad om uiteindelijk biosignaturen te detecteren in de atmosferen van bewoonbare exoplaneten, ’ schrijven de onderzoekers in een paper gepubliceerd in The Astronomical Journal.

Dus, nu we weten een kleine rotsachtige wereld die om een ​​kleine ster op 39 lichtjaar afstand draait, kan zijn eigen atmosfeer ondersteunen, de toekomst zou rooskleurig kunnen zijn voor het vinden van bewijs van buitenaardse biologie op superaarde die rond rode dwergsterren draait.

Maar Gliese 1132b is daar waarschijnlijk niet een van.

Dat is nu interessant

Astronomen voorspellen dat alle nabije planeten rond rode dwergen getijde vergrendeld zijn, maar er is een voorbeeld van getijdevergrendeling heel dicht bij huis:de maan is getijdenvergrendeling met de aarde. Daarom zien we er altijd maar één kant van.