Bardzo powszechne
większości układów planetarnych od naszego Układu Słonecznego. Jednocześnie może dziwić ich powszechność. Przeciętnie – według tego, co już odkryliśmy – na jedną gwiazdę przypada jedna planeta. Więc można w uproszczeniu powiedzieć, że planety powstają wszędzie, gdzie to tylko możliwe – mówi ekspert.
Jak zauważył, badania egzoplanet dopiero się rozwijają.
– Myślę, że obecnie astronomia pozasłonecznych planet przeżywa podobny etap, jakiego kilkadziesiąt lat temu doświadczała astronomia gwiazdowa. Próbowano wówczas zrozumieć, w jaki sposób gwiazdy powstają i ewoluują. Szczególnie interesowały wtedy astronomów układy podwójne, które najłatwiej pozwalały określić m.in. masy i promienie gwiazd. Teraz, w przypadku planet, wspomnianą metodą obserwacji tranzytów prowadzonych teleskopami kosmicznymi i naziemnymi możemy nowe planety wykryć, a także, znając promienie gwiazd, wyznaczyć promienie planet. Za pomocą teleskopów naziemnych wyposażonych w precyzyjne spektrografy możemy natomiast zmierzyć prędkość radialną gwiazdy, wokół której krążą planety, czyli stwierdzić, jak bardzo planety oddziałują grawitacyjnie na swoją gwiazdę macierzystą, co z kolei pozwala nam wyznaczyć ich masy. Znając masę i promień planety, możemy łatwo obliczyć jej średnią gęstość, a to wiele nam może powiedzieć o jej budowie – czy mamy do czynienia z planetą skalistą, taką jak Wenus, Ziemia czy Mars, czy może z gazowym olbrzymem – takim jak Jowisz lub Saturn – albo z lodowym olbrzymem podobnym do Neptuna i Urana – wyjaśnia badacz.
Co więcej, można też ocenić przeszłość planety.
– To, czy planety znajdują się blisko gwiazdy i mają krótkie okresy orbitalne, czy jest przeciwnie, może wiele powiedzieć o ich powstaniu. Na przykład otoczka gazowa planety może powstawać tylko w większej odległości od gwiazdy, za tzw. linią śniegu, ponieważ lotny materiał jest w bliskiej odległości rozwiewany przez wiatr gwiazdowy. Jeśli więc duża planeta z gazową otoczką znajduje się blisko gwiazdy, oznacza to, że przywędrowała na to miejsce z większej odległości. Astronomom udało się już dużo zrozumieć, ale też szuka się teraz takich układów jak HD110067, które zachowały swój pierwotny kształt – tłumaczy dr Nowak.
W zakresie poznawania nieba wiele się zmieniło od wystrzelenia Teleskopu Jamesa Webba.
– Działający w kosmosie JWST ma lustro o średnicy 6 m. Spodziewamy się, że w przypadku planet o wielkości Ziemi będziemy w stanie badać atmosfery tylko tych globów, które krążą wokół najmniejszych gwiazd – dużo mniejszych od Słońca, np. w systemie TRAPPIST-1. Tam wokół czerwonego karła krąży 7 planet skalistych. Gwiazda tego układu jest tylko trochę większa od
Jowisza (chociaż ponad 90-krotnie od niego bardziej masywna). JWST najlepiej nadaje się jednak do badania większych planet, przynajmniej 2 – 3 razy większych od Ziemi. Taki był też jeden z celów misji TESS – aby wykryć subneptunowe planety, które będzie można badać z pomocą Webba. W badanym przez nas systemie mamy 6 planet, które idealnie się do tego nadają – zwraca uwagę specjalista.
Astronomowie czekają też na nowe instrumenty.
– Jeszcze większą moc będą miały nowe obserwatoria naziemne. Teleskopy, takie jak Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) z lustrem o średnicy 39 metrów, pozwolą nawet na badanie atmosfer planet wielkości Ziemi okrążających najbliższe gwiazdy podobne do Słońca. Będzie można także wykrywać i badać atmosfery planet, które nie podlegają tranzytom – tzn. nie leżą na naszej linii widzenia i nie przechodzą przed tarczą gwiazdy. Z pomocą tych instrumentów będzie bowiem możliwe oddzielenie obrazu gwiazdy od obrazu planet – podkreśla astronom.
Być może nawet uda się znaleźć ślady życia.
– Potrzebne jest jednoczesne wykrycie tlenu, dwutlenku węgla i metanu, które mocno przemawia za działaniem organizmów żywych, a nie tylko procesów geologicznych, które też mogą emitować te gazy. Znalezienie takiej kombinacji związków chemicznych może stanowić silny argument za istnieniem biosfery na danej planecie – wyjaśnia dr Nowak.