Když Hubble poprvé pozoroval atmosférické podmínky extrasolární planety v roce 2000, otevřel to celé pole studia. Nyní Hubble provedl první předběžnou studii atmosfér Země, relativně blízkých světů, a našel „náznaky, které zvyšují šance na obývatelnost na dvou exoplanetách,“ říkají vědci.
Planety TRAPPIST-1b a TRAPPIST-1c byly objeveny začátkem tohoto roku a jsou vzdáleny přibližně 40 světelných let. V době svého objevu nebylo známo, zda jsou světy plynové planety nebo skalnaté světy, ale Hubbleova nejnovější pozorování naznačují, že obě planety mají kompaktní atmosféry, podobné těm na skalních planetách, jako je Země, Venuše a Mars, místo silných , nafouklé atmosféry, podobné atmosféře plynových planet, jako je Jupiter.
"Teď můžeme říci, že tyto planety jsou skalnaté." Nyní je otázkou, jakou atmosféru mají? “ řekl Julien de Wit z Massachusetts Institute of Technology, který vedl tým vědců, aby pozorovali planety v blízkém infračerveném světle pomocí Hubble's Wide Field Camera 3. „Mezi věrohodné scénáře patří něco jako Venuše, s vysokými, hustými mraky a atmosférou dominuje oxid uhličitý nebo atmosféra podobná Zemi ovládaná dusíkem a kyslíkem, nebo dokonce něco jako Mars s ochuzenou atmosférou. Dalším krokem je pokusit se oddělit všechny tyto možné scénáře, které existují pro tyto pozemské planety. “
Exoplanety byly původně objeveny dalekohledem TRAPPIST na observatoři ESO v La Silla v Chile, který stejně jako dalekohled Kepler hledá planetární tranzity (TRAPPIST znamená tranzitní planety a planetesimální malý dalekohled) pozorující poklesy ve hvězdném světle z planet procházejících vpředu z pohledu Země.
Hvězda, TRAPPIST-1, je ultracoolská trpasličí hvězda a je velmi malá a matná. TRAPPIST-1b dokončuje oběžnou dráhu kolem hvězdy za pouhých 1,5 dne a TRAPPIST-1c za 2,4 dne a planety jsou 20 až 100krát blíže ke své hvězdě než Země ke slunci. Oba jsou čistě uzamčeni, kde jedna strana těchto světů může být pekelná a neobyvatelná, ale podmínky mohou umožnit omezenou oblast obývatelnosti na druhé straně. A kvůli slabosti hvězdy se vědci domnívají, že TRAPPIST-1c může být v obývatelné zóně hvězdy, kde by mírné teploty umožňovaly shromažďování tekuté vody.
"Skalnatý povrch je skvělým začátkem obyvatelné planety, ale jakýkoli život na planetách TRAPPIST-1 bude mít pravděpodobně mnohem těžší dobu než život na Zemi," řekla Joanna Barstowová, astrofyzikka na University College London, která nebyla zapojený do výzkumu. "Naše myšlenky na obývatelnost jsou samozřejmě velmi úzké, protože máme zatím jen jednu planetu, na kterou se můžeme podívat, a život nás může překvapit tím, že se daří v tom, co považujeme za nepravděpodobné podmínky."
Vědci použili spektroskopii k dekódování světla a odhalili vodítka k chemickému složení atmosféry planet. Zatímco obsah atmosféry není znám a jsou naplánovány pro další pozorování, nízká koncentrace vodíku a helia má vědce nadšení důsledky.
Tým si uvědomil, že se bude konat vzácný dvojitý tranzit, kdy obě planety téměř současně projdou před svou hvězdou, ale věděli to pouze dva týdny předem. Využili šanci a využili Hubbleovy schopnosti provádět pozorování v krátkém časovém horizontu a za den napsali návrh.
"Mysleli jsme si, že bychom možná mohli vidět, jestli by nám lidé ve Hubbleu dali čas na toto pozorování, a proto jsme tento návrh napsali do méně než 24 hodin, rozeslali ho a okamžitě jsme ho přezkoumali," řekl de Wit. "Nyní máme poprvé spektroskopická pozorování dvojího průchodu, což nám umožňuje nahlédnout do atmosféry obou planet současně."
Pomocí Hubble, tým zaznamenal kombinované přenosové spektrum TRAPPIST-1b a c, což znamená, že jako první jedna planeta pak druhá překročila před hvězdou, byla schopna měřit změny vlnové délky jako množství hvězdného světla ponořeného s každým tranzit.
"Ukázalo se, že data jsou nedotčená, absolutně dokonalá a pozorování byla nejlepší, co jsme mohli očekávat," říká de Wit. "Síla byla určitě s námi."
"Tato počáteční Hubbleova pozorování jsou slibným prvním krokem k tomu, abychom se dozvěděli více o těchto okolních světech, ať už by mohli být skalnatí jako Země a zda by mohli udržet život," říká Geoff Yoder, jednající přidružený administrátor ředitelství pro vědeckou misi NASA ve Washingtonu. "Je to vzrušující čas pro výzkum NASA a exoplanet."
Zdroje: MIT, NASA
