Откриха планета, подобна на Земята, където е възможен живот

Откриването на възможна „супер-Земя“ на по-малко от 20 светлинни години от нашата планета дава нова надежда на учените в търсенето на светове, способни да поддържат живот. Международен екип от изследователи, включително и учени от Университета на Пенсилвания (Penn State), нарече екзопланетата GJ 251 „супер-Земя“, защото наблюденията показват, че е почти четири пъти по-масивна от Земята и вероятно има скалиста структура.

„Търсим планети като тези, защото те са най-добрият ни шанс да открием живот извън Земята“ — обясни Суврат Махадеван, професор по астрономия в Penn State и съавтор на изследването, публикувано в The Astronomical Journal.

Ученият отбелязва, че тази екзопланета се намира в „обитаемата зона“ или така наречената „зона на Златокоска“ — на оптималното разстояние от звездата си, където течна вода може да съществува на повърхността, ако планетата има подходяща атмосфера.

В продължение на десетилетия търсенето на планети, които биха могли да съдържат вода – и следователно живот – е подтиквало астрономите да изграждат авангардни телескопи и компютърни модели, способни да улавят дори и най-слабите сигнали от звездна светлина.

Последното откритие е резултат от две десетилетия наблюдения и според Махадеван е една от най-обещаващите стъпки в търсенето на признаци на живот извън Слънчевата система. Планетата е открита с помощта на Habitable-Zone Planet Finder (HPF) — високопрецизен инфрачервен спектрограф, който разделя светлинните сигнали на отделни спектри. Този инструмент е инсталиран на телескопа Hobby-Eberly в обсерваторията McDonald в Тексас. Самият HPF е създаден от изследователи в Penn State, за да търсят подобни на Земята планети в обитаемите зони на близките звезди.

„Нарекохме го „Търсач на планети в хигиенната зона“, защото търсим светове, където би могла да съществува течна вода. Това беше основната цел на нашата мисия“ — обясни Махадеван. „Това откритие е един от най-добрите кандидати през следващите пет до десет години за търсене на признаци на атмосфери, които биха могли да поддържат живот.“

Екипът е анализирал огромен масив от данни, събрани от телескопите по целия свят в продължение на повече от две десетилетия. Астрономите са наблюдавали „клатенето“ на звездата GJ 251, причинено от гравитационното влияние на планетите. Първо, те са усъвършенствали характеристиките на вече известната вътрешна планета GJ 251 b , която обикаля около звездата на всеки 14 дни. След това са добавили нови високопрецизни HPF измервания и са открили втори, по-силен сигнал с период от 54 дни, който показва наличието на друга, много по-масивна планета — GJ 251 c.

Резултатите бяха потвърдени с помощта на спектрометъра NEID, създаден от учени от Penn State и инсталиран в обсерваторията Kitt Peak (Аризона).

„Ние сме начело на технологиите и методите за анализ“ — каза Кори Бърд, водещ автор на изследването. „Необходимо е ново поколение телескопи, за да се изобрази директно тази планета, но също толкова важни са и инвестициите в развитието на научната общност.“

Едно от най-големите предизвикателства, казва Махадеван, е отделянето на сигнала на планетата от активността на нейната звезда. Слънчевите петна или изригванията могат да имитират движение, подобно на удара на планетата, създавайки фалшиви сигнали.

За да филтрират шума, учените са използвали сложни компютърни модели, които анализират промените в сигналите при различни дължини на вълните.

„Изключително трудна задача е да се отделят слабите сигнали на планетата от магнитните „бури“ на повърхността на звездата“ — обясни Махадеван.

Той подчертава, че подобни открития изискват съвременни инструменти, сложен анализ на данни и много години сътрудничество между научните институции.

„Това е чудесен пример за силата на интердисциплинарните изследвания в Penn State“ — добавя Ерик Форд, професор по астрономия и астрофизика. „Чрез комбиниране на данните с висока резолюция с най-съвременните статистически методи, успяхме да превърнем наблюденията в открития, които проправят пътя за бъдещи изследвания на живота извън нашата слънчева система.“

Въпреки че в момента е невъзможно да се види директно тази планета, следващото поколение телескопи ще може да изследва нейната атмосфера и евентуално да открие химически признаци на живот.

„Винаги гледаме към бъдещето“ — казва Махадеван. „Това се отнася както за новите технологии, така и за обучението на млади учени, които ще продължат търсенето на обитаеми светове.“

Откриването на GJ 251 c е важна стъпка в тази посока. Планетата е идеално позиционирана за по-нататъшни наблюдения с помощта на ново поколение 30-метрови наземни телескопи, които ще могат директно да изобразяват такива „супер-Земи“.

„Все още не можем да потвърдим наличието на атмосфера или живот върху GJ 251 c, но това е изключително обещаваща цел за бъдещи изследвания“ — заключи ученият. „Това е само началото – и най-вълнуващите неща тепърва предстоят.“