ASTRONOMI su prvi put detektirali atmosferu oko stjenovitog planeta koji se nalazi u nastanjivoj zoni svoje zvijezde. Riječ je o "super-Zemlji" nazvanoj LHS 1140 b, a ovo otkriće predstavlja važan korak u potrazi za svjetovima potencijalno pogodnim za život. Do sada su atmosfere bile otkrivane isključivo na plinovitim divovima, piše ScienceAlert.

Prvi korak prema novoj Zemlji

Potraga za nastanjivim svjetovima temelji se na dva kriterija: planet mora biti sastavom sličan Zemlji i nalaziti se na udaljenosti od zvijezde koja omogućuje postojanje tekuće vode. "Ovo je prvi put da je netko pronašao atmosferu na stjenovitom planetu u nastanjivoj zoni druge zvijezde", kaže Collin Cherubim, planetarni znanstvenik sa Sveučilišta Harvard i glavni autor studije objavljene u časopisu Science.

Mjerenja pokazuju da LHS 1140 b ima masu pet puta veću od Zemljine i radijus 1,7 puta veći. To upućuje na stjenovit sastav, ali i manju gustoću od Zemljine, što sugerira postojanje tanke atmosfere i vjerojatno određene količine vode.

Planet je idealna meta za proučavanje jer se nalazi u sustavu udaljenom tek oko 50 svjetlosnih godina. Kruži oko crvenog patuljka koji je znatno manji, hladniji i ima petinu mase Sunca.

"Prije dvadeset godina pitali smo se postoje li uopće drugi planeti terestričkog tipa", objašnjava Robin Wordsworth, također s Harvarda i jedan od koautora studije. "Zatim smo saznali da su česti i pronašli smo neke u nastanjivoj zoni. Sljedeće je pitanje bilo je li ijedan od njih uspio zadržati atmosferu. Sada znamo da barem jedan jest."

Model koji je predvidio otkriće

Cherubim je ranije predvidio da bi LHS 1140 b mogao imati atmosferu bogatu helijem. Za to je od nule izradio računalni model procesa frakcioniranja mase. Njegov model, razvijen pod Wordsworthovim mentorstvom, pokazao je da planeti na idealnoj udaljenosti mogu izgubiti vodik, a zadržati helij, čime nastaje atmosfera kojom dominira helij. "Takve planete nazivam 'svjetovima bogatim helijem'", rekao je Cherubim za ScienceAlert.

"To je nova klasa planeta za koju smatram da možda i nije toliko egzotična, nego bi mogla biti prirodan korak u evoluciji mnogih malih planeta. Htio sam testirati to predviđanje, pa sam potražio helij koji istječe - i pronašao sam ga", dodao je.

Promatranje iz zvjezdarnice Las Campanas

Kako bi potvrdili predviđanje, istraživači su koristili spektrograf WINERED u zvjezdarnici Las Campanas u čileanskoj pustinji Atacama. Promatrali su LHS 1140 b i njegov susjedni planet jedne noći u rujnu 2024., kada su oba tijela prolazila ispred svoje zvijezde.

Analizom svjetlosti koja prolazi kroz atmosferu, mogli su vidjeti koje valne duljine apsorbiraju plinovi. Otkrili su da LHS 1140 b, za razliku od svog susjeda, pokazuje znakove helijeve atmosfere koja istječe u svemir brzinom od stotina tisuća kilograma u sekundi.

Taj odljev plina, koji zvjezdano zračenje zagrijava na više od 4700 Celzijevih stupnjeva, vjerojatno potiču zvjezdani vjetrovi ili magnetska interakcija planeta i zvijezde. Čini se da je proces promjenjiv, jer ga istraživači nisu primijetili kada su ponovili promatranje 2025. godine.

Atmosfera stara tri milijarde godina

Posebno je značajno da je LHS 1140 b zadržao atmosferu više od tri milijarde godina, iako su crveni patuljci poznati po svojoj nestabilnoj prirodi. "Planet od svoje zvijezde prima 42 posto energije koju Zemlja dobiva od Sunca", pojasnio je Cherubim.

"Iako je tijekom svoje povijesti bio izložen višim razinama rendgenskog i UV zračenja, koje obično uništava atmosfere stjenovitih planeta, zadržao je dio helija koji je vjerojatno prikupio tijekom nastanka." Njegov model pokazuje da je planet, čak i uz jače zračenje u prošlosti, dovoljno udaljen od svoje zvijezde da se moglo očekivati kako će zadržati veći dio svog prvobitnog helija.

Sada je fokus na daljnjoj analizi ovog planeta kako bi se utvrdilo ima li oceane ili druge značajke koje bi mogle podržavati život. Činjenica da je ovo otkriće postignuto teleskopom na Zemlji pokazuje da su i zemaljske zvjezdarnice ključne u istraživanju izvanzemaljskih atmosfera, uz svemirske teleskope poput JWST-a. "Ovo je bila potvrda modela i nadam se da je tek prvo od mnogih budućih promatranja", zaključuje Cherubim.