Startuje pierwszy pozaziemski teleskop, który będzie szukał planet przypominających Ziemię
W ponad 30 proc. układów słonecznych we wszechświecie mogą istnieć planety podobne do Ziemi - sugerują najnowsze wyliczenia naukowców z University of Colorado. Odrębną kategorię planet mogą stanowić tzw. wodne światy, czyli globy większe od Ziemi i całkowicie skąpane w oceanie. Powstają one po zderzeniu z krążącymi po obrzeżach takich układów planetoidami pokrytymi lodem (na ich powierzchni pozostaje wtedy woda). Komputerowa symulacja przeprowadzona przez francuskich astrofizyków sugeruje, że takie planety mają metalowe jądro otoczone skalno-lodowym płaszczem, a całość pokryta jest wodą o głębokości nawet 100 km!
Skalistych planet pozasłonecznych będzie poszukiwał Corot, pierwszy w historii badań kosmosu pozaziemski teleskop przeznaczony do wykrywania globów budową przypominających Ziemię. Po umieszczeniu na orbicie okołoziemskiej 21 grudnia przez dwa i pół roku - tyle potrwa misja Francuskiej i Europejskiej Agencji Kosmicznej - Corot będzie wyczekiwał sytuacji, w której krążąca wokół swego macierzystego słońca planeta pojawi się na jego tle.
Teleskopy naziemne nie potrafią wykryć takich globów z powodu zakłócającej obserwacje atmosfery (z powodu dużej odległości od Ziemi blask gwiazdy niemal całkowicie przyćmiewa zarys planety). Dopiero niezwykle czuła aparatura umieszczona w kosmosie może w chwili przejścia planety wykryć drobny spadek jasności gwiazdy. Na podstawie tych pomiarów naukowcy będą mogli określić rozmiary globu i jego odległość od słońca. Odkryte w ten sposób planety mogą być kilkakrotnie większe od Ziemi i mogą krążyć bardzo blisko swych gwiazd.
Bliźniak Ziemi
Pierwszy na trop planet istniejących poza "strefą wpływów" naszej gwiazdy wpadł prof. Aleksander Wolszczan, polski astrofizyk wykładający na Uniwersytecie Pensylwania w USA. Wolszczan w 1991 r. zidentyfikował dwa nowe pulsary, nietypowe gwiazdy, które w regularnych odstępach czasu wysyłają impulsy promieniowania elektromagnetycznego. Przy okazji odnotował też słabe zakłócenia rytmu jednego z pulsarów o nazwie PSR B1257+12, znajdującego się 1300 lat świetlnych od Ziemi. Impulsy nie nadchodziły równomiernie, lecz z większą lub mniejszą częstotliwością. Odchylenia były niewielkie, ale precyzja pomiarów wykluczała pomyłkę. Wolszczan wytłumaczył zjawisko istnieniem kilku planet krążących wokół gwiazdy.
W 1995 r. odkrycie polskiego astronoma potwierdzili Michel Mayor i Didier Queloz z Obserwatorium Astronomicznego w Genewie. Prowadzone przez nich obserwacje 140 gwiazd podobnych do Słońca zaowocowały odkryciem planety w konstelacji Pegaza. Odległy o 45 lat świetlnych od Ziemi obiekt to gazowy gigant przypominający Jowisza. Skatalogowano go pod nazwą 51 Pegasi, choć znany jest także jako Bellerofont, na cześć herosa, który dosiadał mitycznego Pegaza.
Od tamtej pory natrafiono na ponad 200 planet pozasłonecznych, a ich odkrywanie stało się niemal polską specjalnością. Astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego wspólnie z prof. Andrzejem Udalskim z Princeton University na początku tego roku w ramach projektu OGLE odkryli lodowo-skaliste planety w centrum galaktyki. Obiekt OGLE-2005-BLG-390Lb ma masę zaledwie 5,5 razy większą od ziemskiej, co dowodzi, że poszukiwania "bliźniaków Ziemi" nie są mrzonką.
Ślady życia
Astrofizycy nie mają już wątpliwości, że "druga Ziemia" czeka na odkrycie. A jeszcze kilka lat temu nie byli nawet pewni, czy jakiekolwiek pozasłoneczne planety mają atmosferę (pulsar emituje promieniowanie, którego nie przetrwałyby żadne znane nam formy życia). Wątpliwości rozwiała dopiero obserwacja Ozyrysa, zbliżonego wielkością do Jowisza, a odkrytego siedem lat temu w gwiazdozbiorze Pegaza. W 2003 r. wykryto nad jego powierzchnią wodór, a rok później tlen i węgiel. Atmosfera ta jest jednak niestabilna. Z powodu gigantycznej temperatury w ciągu sekundy aż 10 tys. ton wodoru ulatuje w kosmos. Krążący wokół swego słońca Ozyrys przypomina więc potężną kometę z gazowym warkoczem.
W 2008 r. NASA umieści na orbicie teleskop Kepler. Jego celem będą planety, które zarówno rozmiarami, jak i odległością od macierzystego słońca niemal nie różnią się od Ziemi. W następnej dekadzie planowane jest wykorzystanie teleskopów do poszukiwania nie tylko planet, ale również śladów obecności życia w kosmosie! Przygotowywana przez ESA misja Darwin to zestaw trzech potężnych teleskopów orbitalnych, dzięki którym możliwe będą obserwacje w podczerwieni. Na podobnych zasadach będzie działać szykowany przez NASA Terrestial Planet Finder (Poszukiwacz Ziemskich Planet). Obecność biosfery manifestuje się w promieniowaniu podczerwonym planety, czego przykładem jest Ziemia. Pewna jego ilość jest pochłaniana przez gazowe "odpady", takie jak tlen, metan czy dwutlenek węgla. Sprzężony z teleskopem spektrometr pozwoliłby odnotować spadek natężenia promieniowania, a dzięki temu precyzyjnie ustalić, o jakie gazy chodzi.
Astronomowie zamierzają nawet sprawdzić, czy odkryta planeta rzeczywiście jest gościnna dla mikroorganizmów. Podczas misji Darwin i TPF naukowcy będą mogli zastosować nową metodę opracowaną przez amerykańskich astronomów Lisę Kaltenegger i Wesleya Trauba. Wykorzystali oni podział dziejów ziemskiej atmosfery na kilka epok, z których każda charakteryzowała się inną zawartością gazów. Powstał model komputerowy, który pozwoli rozróżniać poszczególne etapy rozwoju atmosfery na planetach pozasłonecznych.
Każdy odkryty obiekt zostanie zaklasyfikowany do jednej z siedmiu kategorii - epok. Jeśli analiza spektrograficzna wykaże, że atmosfera składa się jedynie z azotu, dwutlenku węgla i siarczku wodoru, na ewolucję znanych nam form życia będzie raczej za wcześnie - w takim stanie Ziemia znajdowała się niemal 4 mld lat temu (epoka 0). Ale wystarczy wykryć dodatkowo domieszkę metanu (epoka 1), a może to świadczyć o istnieniu beztlenowych bakterii, które opanowały Ziemię ponad 3 mld lat temu.
Gwiezdny parasol
Prof. Webster Cash, szef amerykańskiego Centrum Astrofizyki w Boulder, przedstawił projekt "gwiezdnego parasola". Rozpięta w kosmosie płachta z plastiku ma blokować blask odległych słońc, przepuszczając jednocześnie słabe światło krążących wokół nich planet. Dzięki temu jeden z orbitalnych teleskopów zajmie się poszukiwaniemi - co ważniejsze - wstępną eksploracją planet. Cash przewiduje, że Obserwator Nowych Światów, jak nazwał wynalazek, pozwoli identyfikować zarysy kontynentów oraz mierzyć wysokość gór i objętość czap lodowych na biegunach. Możliwe więc, że za jakiś czas informacje o odkryciu planet będą publikowane wraz z kompletnymi atlasami geograficznymi!
Skalistych planet pozasłonecznych będzie poszukiwał Corot, pierwszy w historii badań kosmosu pozaziemski teleskop przeznaczony do wykrywania globów budową przypominających Ziemię. Po umieszczeniu na orbicie okołoziemskiej 21 grudnia przez dwa i pół roku - tyle potrwa misja Francuskiej i Europejskiej Agencji Kosmicznej - Corot będzie wyczekiwał sytuacji, w której krążąca wokół swego macierzystego słońca planeta pojawi się na jego tle.
Teleskopy naziemne nie potrafią wykryć takich globów z powodu zakłócającej obserwacje atmosfery (z powodu dużej odległości od Ziemi blask gwiazdy niemal całkowicie przyćmiewa zarys planety). Dopiero niezwykle czuła aparatura umieszczona w kosmosie może w chwili przejścia planety wykryć drobny spadek jasności gwiazdy. Na podstawie tych pomiarów naukowcy będą mogli określić rozmiary globu i jego odległość od słońca. Odkryte w ten sposób planety mogą być kilkakrotnie większe od Ziemi i mogą krążyć bardzo blisko swych gwiazd.
Bliźniak Ziemi
Pierwszy na trop planet istniejących poza "strefą wpływów" naszej gwiazdy wpadł prof. Aleksander Wolszczan, polski astrofizyk wykładający na Uniwersytecie Pensylwania w USA. Wolszczan w 1991 r. zidentyfikował dwa nowe pulsary, nietypowe gwiazdy, które w regularnych odstępach czasu wysyłają impulsy promieniowania elektromagnetycznego. Przy okazji odnotował też słabe zakłócenia rytmu jednego z pulsarów o nazwie PSR B1257+12, znajdującego się 1300 lat świetlnych od Ziemi. Impulsy nie nadchodziły równomiernie, lecz z większą lub mniejszą częstotliwością. Odchylenia były niewielkie, ale precyzja pomiarów wykluczała pomyłkę. Wolszczan wytłumaczył zjawisko istnieniem kilku planet krążących wokół gwiazdy.
W 1995 r. odkrycie polskiego astronoma potwierdzili Michel Mayor i Didier Queloz z Obserwatorium Astronomicznego w Genewie. Prowadzone przez nich obserwacje 140 gwiazd podobnych do Słońca zaowocowały odkryciem planety w konstelacji Pegaza. Odległy o 45 lat świetlnych od Ziemi obiekt to gazowy gigant przypominający Jowisza. Skatalogowano go pod nazwą 51 Pegasi, choć znany jest także jako Bellerofont, na cześć herosa, który dosiadał mitycznego Pegaza.
Od tamtej pory natrafiono na ponad 200 planet pozasłonecznych, a ich odkrywanie stało się niemal polską specjalnością. Astronomowie z Uniwersytetu Warszawskiego wspólnie z prof. Andrzejem Udalskim z Princeton University na początku tego roku w ramach projektu OGLE odkryli lodowo-skaliste planety w centrum galaktyki. Obiekt OGLE-2005-BLG-390Lb ma masę zaledwie 5,5 razy większą od ziemskiej, co dowodzi, że poszukiwania "bliźniaków Ziemi" nie są mrzonką.
Ślady życia
Astrofizycy nie mają już wątpliwości, że "druga Ziemia" czeka na odkrycie. A jeszcze kilka lat temu nie byli nawet pewni, czy jakiekolwiek pozasłoneczne planety mają atmosferę (pulsar emituje promieniowanie, którego nie przetrwałyby żadne znane nam formy życia). Wątpliwości rozwiała dopiero obserwacja Ozyrysa, zbliżonego wielkością do Jowisza, a odkrytego siedem lat temu w gwiazdozbiorze Pegaza. W 2003 r. wykryto nad jego powierzchnią wodór, a rok później tlen i węgiel. Atmosfera ta jest jednak niestabilna. Z powodu gigantycznej temperatury w ciągu sekundy aż 10 tys. ton wodoru ulatuje w kosmos. Krążący wokół swego słońca Ozyrys przypomina więc potężną kometę z gazowym warkoczem.
W 2008 r. NASA umieści na orbicie teleskop Kepler. Jego celem będą planety, które zarówno rozmiarami, jak i odległością od macierzystego słońca niemal nie różnią się od Ziemi. W następnej dekadzie planowane jest wykorzystanie teleskopów do poszukiwania nie tylko planet, ale również śladów obecności życia w kosmosie! Przygotowywana przez ESA misja Darwin to zestaw trzech potężnych teleskopów orbitalnych, dzięki którym możliwe będą obserwacje w podczerwieni. Na podobnych zasadach będzie działać szykowany przez NASA Terrestial Planet Finder (Poszukiwacz Ziemskich Planet). Obecność biosfery manifestuje się w promieniowaniu podczerwonym planety, czego przykładem jest Ziemia. Pewna jego ilość jest pochłaniana przez gazowe "odpady", takie jak tlen, metan czy dwutlenek węgla. Sprzężony z teleskopem spektrometr pozwoliłby odnotować spadek natężenia promieniowania, a dzięki temu precyzyjnie ustalić, o jakie gazy chodzi.
Astronomowie zamierzają nawet sprawdzić, czy odkryta planeta rzeczywiście jest gościnna dla mikroorganizmów. Podczas misji Darwin i TPF naukowcy będą mogli zastosować nową metodę opracowaną przez amerykańskich astronomów Lisę Kaltenegger i Wesleya Trauba. Wykorzystali oni podział dziejów ziemskiej atmosfery na kilka epok, z których każda charakteryzowała się inną zawartością gazów. Powstał model komputerowy, który pozwoli rozróżniać poszczególne etapy rozwoju atmosfery na planetach pozasłonecznych.
Każdy odkryty obiekt zostanie zaklasyfikowany do jednej z siedmiu kategorii - epok. Jeśli analiza spektrograficzna wykaże, że atmosfera składa się jedynie z azotu, dwutlenku węgla i siarczku wodoru, na ewolucję znanych nam form życia będzie raczej za wcześnie - w takim stanie Ziemia znajdowała się niemal 4 mld lat temu (epoka 0). Ale wystarczy wykryć dodatkowo domieszkę metanu (epoka 1), a może to świadczyć o istnieniu beztlenowych bakterii, które opanowały Ziemię ponad 3 mld lat temu.
Gwiezdny parasol
Prof. Webster Cash, szef amerykańskiego Centrum Astrofizyki w Boulder, przedstawił projekt "gwiezdnego parasola". Rozpięta w kosmosie płachta z plastiku ma blokować blask odległych słońc, przepuszczając jednocześnie słabe światło krążących wokół nich planet. Dzięki temu jeden z orbitalnych teleskopów zajmie się poszukiwaniemi - co ważniejsze - wstępną eksploracją planet. Cash przewiduje, że Obserwator Nowych Światów, jak nazwał wynalazek, pozwoli identyfikować zarysy kontynentów oraz mierzyć wysokość gór i objętość czap lodowych na biegunach. Możliwe więc, że za jakiś czas informacje o odkryciu planet będą publikowane wraz z kompletnymi atlasami geograficznymi!
Więcej możesz przeczytać w 50/2006 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.
