Κάθε ανακάλυψη εξωπλανήτη είναι μια ευκαιρία να τελειοποιηθούν τα μοντέλα σχηματισμού πλανητών, η αρχιτεκτονική του ηλιακού συστήματος, οι κατοικήσιμες ζώνες και η ίδια η κατοικησιμότητα. Κάθε νέος πλανήτης εισάγει περισσότερα δεδομένα στην επιστημονική προσπάθεια για την κατανόηση του τι συμβαίνει στη δημιουργία πλανητικών συστημάτων. Ωστόσο, ορισμένοι πλανήτες έχουν τόσο ασυνήθιστα χαρακτηριστικά που προσκαλούν μεγαλύτερη προσοχή και έντονες επακόλουθες παρατηρήσεις.
Αυτό ισχύει και για έναν νέο εξωπλανήτη, τον HD 20794 d. Είναι μια υπερ-Γη σε μια ασυνήθιστη τροχιά που δίνει στους αστρονόμους την ευκαιρία να δοκιμάσουν τις ιδέες της κατοικιμότητας και τις αισιόδοξες και απαισιόδοξες κατοικήσιμες ζώνες. Ο πλανήτης HD 20794 d περιφέρεται γύρω από έναν αστέρα που μοιάζει με τον Ήλιο, σε απόσταση περίπου 20 έτη φωτός μακριά. Η έκκεντρη τροχιά του τον φέρνει από 0,7 έως 1,5 AU μακριά από το μητρικό του αστέρα. Ξοδεύει το ήμισυ του χρόνου του πέρα από την υποτιθέμενη κατοικήσιμη ζώνη πριν ταξιδέψει πίσω στη ζώνη και λίγο μέσα σε αυτήν. Το ερώτημα που τίθεται είναι: Θα μπορούσε κάπως να επιβιώσει η ζωή σε έναν πλανήτη σαν αυτόν;
Σε αστρικούς όρους, ο εξωπλανήτης βρίσκεται ακριβώς δίπλα μας, και δεδομένου ότι ο μητρικός αστέρας είναι φωτεινός, ο πλανήτης βρίσκεται σε εξαιρετική τοποθεσία για παρατήρηση και μελέτη. Η ανακάλυψη του πλανήτη αναφέρθηκε για πρώτη φορά το 2023 και σε νέα έρευνα, μια ομάδα αστρονόμων επιβεβαιώνει την ύπαρξή του και επισημαίνει πώς βρίσκεται σε προνομιακή τοποθεσία για περαιτέρω μελέτη. Η νέα έρευνα έχει τον τίτλο “Revisiting the multi-planetary system of the nearby star HD 20794,” («Επανεξέταση του πολυπλανητικού συστήματος του κοντινού αστέρα HD 20794») και δημοσιεύεται στο περιοδικό Astronomy and Astrophysics. Ο κύριος συγγραφέας είναι ο N. Nari από το Instituto de Astrofísica de Canarias στην Ισπανία.
Αν και ο HD 20784 d ανακαλύφθηκε πριν από μερικά χρόνια, παρέμεινε υποψήφιος μέχρι να το επιβεβαιώσει αυτή η νέα έρευνα. Ο πλανήτης ήταν γνωστός ως πλανήτης 640 d επειδή φαινόταν να έχει μια τροχιά περίπου 640 ημερών γύρω από τον αστέρα του. Αυτή η νέα μελέτη προσθέτει περισσότερες παρατηρητικές λεπτομέρειες στον πλανήτη, συμπεριλαμβανομένου του πώς είναι ένας εξαιρετικός υποψήφιος για περαιτέρω ατμοσφαιρική μελέτη. Επειδή κινείται μέσα και έξω από την κατοικήσιμη ζώνη του αστέρα του, είναι μια ευκαιρία να μάθουμε περισσότερα σχετικά με την κατοικησιμότητα και να δοκιμάσουμε να βελτιώσουμε τα επιστημονικά μοντέλα.
«Ο αστέρας HD 20794, γύρω από τον οποίο περιφέρεται ο HD 20794 d, δεν είναι ένας συνηθισμένος αστέρας», εξηγεί ο Xavier Dumusque, Λέκτορας και ερευνητής στο Τμήμα Αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Η φωτεινότητα και η εγγύτητά του τον καθιστούν ιδανικό υποψήφιο για μελλοντικά τηλεσκόπια των οποίων η αποστολή θα είναι να παρατηρούν απευθείας τις ατμόσφαιρες των εξωπλανητών».
Δεδομένου ότι είναι τόσο κοντά και φωτεινός, έχει ήδη γίνει στόχος παρατηρήσεων. Οι εξωπλανητολόγοι διαθέτουν δεδομένα 20 ετών από εγκαταστάσεις όπως το HARPS και το ESPRESSO για να εργαστούν. Το HARPS είναι το High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher και το ESPRESSO είναι ο φασματογράφος Echelle για βραχώδεις εξωπλανήτες και σταθερές φασματοσκοπικές παρατηρήσεις.
“Ο HD 20794 ήταν μέρος μακράς διάρκειας ερευνών ακτινικών ταχυτήτων (RV) αφιερωμένων στην αναζήτηση σημάτων μακράς περιόδου και χαμηλού πλάτους γύρω από αστέρες ηλιακού τύπου, με εκατοντάδες νύχτες παρατηρήσεων με HARPS και ESPRESSO που εκτείνονται για περισσότερα από 20 χρόνια”, όπως αναφέρεται στη νέα μελέτη.
Η ανίχνευση της υπερ-Γης HD 20794 d ήταν δύσκολη. Είκοσι χρόνια δεδομένων βοήθησαν, αλλά χρειάστηκε η ανάπτυξη ενός νέου αλγορίθμου για να βρεθεί ο πλανήτης στα δεδομένα. Ονομάζεται YARARA και είναι ένας αλγόριθμος επεξεργασίας δεδομένων που αναπτύχθηκε πρόσφατα στο Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE). Οι πλανήτες συχνά κρύβονται από το θόρυβο στα δεδομένα και το YARARA μπορεί να «κοσκινίσει» τα δεδομένα και να φιλτράρει τον θόρυβο.
«Αναλύσαμε τα δεδομένα για χρόνια, εξαλείφοντας προσεκτικά τις πηγές μόλυνσης», εξήγησε ο Michael Cretignier, μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, συν-συγγραφέας της μελέτης και προγραμματιστής του YARARA. Ο Cretignier είναι επίσης ο κύριος συγγραφέας της εργασίας του 2023 που ανέφερε την αρχική ανίχνευση του HD 20794 d. Η ανακάλυψη του HD 20794 d έκανε τους αστρονόμους να θέλουν να παρακολουθούν τον αστέρα πιο συχνά. «Το χαμηλό επίπεδο αστρικής δραστηριότητας και η φωτεινότητα του HD 20794 έχουν κάνει αυτόν τον στόχο έναν από τους πιο κατάλληλους υποψήφιους για αυτόν τον σκοπό», εξηγούν οι συγγραφείς.
Το πλανητικό σύστημα φιλοξενεί τρεις πλανήτες και αυτή η έρευνα καταλήγει στο συμπέρασμα ότι και οι τρεις από αυτούς είναι υπερ-Γαίες, αν και υπάρχει κάποια πιθανότητα ότι ο HD 20794 d θα μπορούσε να είναι ένας μίνι-Ποσειδώνας με μια μη αμελητέα ατμόσφαιρα H/He (υδρογόνου-ηλίου). Ακολουθεί μια ελλειπτική τροχιά με εκκεντρότητα 0,45 και έχει περίπου 5,8 γήινες μάζες.
Το πιο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό του πλανήτη είναι η τροχιά του. «Η τροχιακή περίοδος του HD 20794 d βρίσκεται τόσο στην αισιόδοξη όσο και στη συντηρητική HZ (κατοικίσιμη ζώνη)», γράφουν οι συγγραφείς στην έρευνά τους. «Αυτό είναι ένα ενδιαφέρον αποτέλεσμα, επειδή δεν έχουμε πολλά παραδείγματα πλανητών με μάζες μικρότερες των 10 γήινων μαζών, με μέτρηση μάζας από τις ακτινικές ταχύτητες (RVs) στις κατοικήσιμες ζώνες (HZ) των αστέρων που μοιάζουν με τον Ήλιο».
Ο πλανήτης ταξιδεύει μεταξύ της εσωτερικής άκρης της HZ του αστέρα του (σε απόσταση 0,75 AU απόν αστέρα του) και εκτός αυτής (σε απόσταση 2 AU) καθώς ακολουθεί την έκκεντρη τροχιά του. Εάν ο πλανήτης φιλοξενεί νερό, θα μετατοπιστεί από την παγωμένη του κατάσταση στην υγρή του κατάσταση και θα επανέλθει πάλι στην παγωμένη.
Αυτός είναι ένας συναρπαστικός πλανήτης. Όχι μόνο ακολουθεί μια ασυνήθιστη τροχιά, αλλά είναι κοντά και περιφέρεται γύρω από έναν φωτεινό αστέρα. «Η εγγύτητα του πλανητικού συστήματος καθιστά αυτόν τον πλανήτη καλό υποψήφιο για μελλοντικό ατμοσφαιρικό χαρακτηρισμό μέσω εγκαταστάσεων άμεσης απεικόνισης», γράφουν οι συγγραφείς.
Μία από αυτές τις εγκαταστάσεις είναι το όργανο ANDES στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότιου Αστεροσκοπείου (Very Large Telescope, VLT). Το ANDES σημαίνει ArmazoNes High Dispersion Echelle Spectrograph. Το AndES είναι ένα όργανο υψηλής ανάλυσης που μπορεί να αναζητήσει σημάδια ζωής σε πλανήτες που μοιάζουν με τη Γη. Η ανίχνευση βιοϋπογραφών από ατμόσφαιρες εξωπλανητών αναφέρεται ως μία από τις κορυφαίες επιστημονικές περιπτώσεις του οργάνου.
Τα σημάδια βιοϋπογραφών στο HD 20794 d δεν θα ανακαλυφθούν εύκολα, αλλά θα χρειαστεί πολλή δουλειά μεταξύ πολλών επιστημονικών κλάδων. Κάποια από αυτά τα έργα έχουν ξεκινήσει. Ερευνητές στο Centre for Life in the Universe (CVU) στη Σχολή Επιστημών του UNIGE μελετούν ήδη τις συνθήκες για την κατοικησιμότητα του πλανήτη.
Η εργασία δημοσιεύτηκε εδώ
Περισσότερα εδώ
