Un grup de astronomi conduşi de un profesor de la MIT au observat o eclipsă exoplanetară a unei stele aflată la doar 40 de ani-lumină – foarte aproape de Terra, vorbind în termeni astronomici – fenomen care a dezvăluit un „super-Pământ”.
Un „super-Pământ”, în vecinătatea cosmică a Sistemului Solar
Planeta, denumită 55 Cancri e, e de două ori mai mare decât Pământul şi de aproximativ nouă ori mai masivă. Este cel mai probabil alcătuită din rocă, asemeni Pământului, având în plus şi elemente uşoare precum apa şi hidrogenul în stare gazoasă. Oamenii de ştiinţă estimează că suprafaţa planetei e mult mai fierbinte decât cea a Pământului: aproape 2700 de grade Celsius.
Reprezentarea grafică a siluetei lui 55 Cancri e tranzitând steaua-mamă, 55 Cancri A, prin comparaţie cu Terra şi Jupiter deplasându-se în jurul Soarelui.
credit imagine: Jason Rowe, NASA/Ames; Jaymie Matthews, UBC
Exoplanetele – planete din afara sistemului nostru solar – au captivat comunitatea astronomică în ultimii ani, odată cu creşterea interesului pentru planetele similare Terrei şi descoperirea vieţii pe acestea.
Dar Josh Winn, profesor de fizică, susţine că exobiologii nu ar trebui să se îngrămădească să caute semne de viaţă pe 55 Cancri e: temperaturile sunt pur şi simplu prea ridicate pentru a susţine viaţa. Acesta suspectează că exoplaneta va atrage totuşi mulţi astronomi, în principal din motive de vizibilitate: 55 Cancri e este relativ aproape de Terra în comparaţie cu alte exoplanete şi, prin urmare, steaua în jurul căreia orbitează planeta pare de în jur de 100 de ori mai strălucitoare decât orice altă stea eclipsată de o planetă.
„În astronomie ducem mereu lipsă de lumină,” declară Winn. „Aşadar, cu cât o stea este mai strălucitoare, cu atât sunt mai mari şansele de a putea afla ceva interesant...şi toată lumea şi-a dorit un asemenea sistem care să poată fi studiat în detaliu.”
Un an de 18 ore
Timp de două săptămâni Winn şi colegii săi au adunat date referitoare la lumina stelei de la telescopul spaţial canadian MOST (Microvariability and Oscillations of Stars). Telescopul a fost îndreptat spre 55 Cancri e pe baza indicațiilor unei doctorande, Rebekah Dawson de la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian. Anul trecut, Dawson a publicat o analiză matematică a datelor existente despre 55 Cancri e şi a descoperit că planeta are nevoie de 18 ore pentru o rotaţie completă în jurul stelei mamă.
Dacă o planetă se află aproape de stea, şansele unei eclipse sunt mai mari decât dacă este îndepărtată, caz în care şansele de a o observa în faţa stelei sunt mai mici, declară el.
Eclipsele au potenţialul de a elucida multe mistere legate de exoplanete. De exemplu, astronomii pot calcula diametrul, masa, compoziţia şi condiţiile atmosferice ale unei planete măsurând diferenţele de lumină pe perioada când aceasta trece prin faţa stelei sale (o tranzitează). Cu toate acestea, doar puţine exoplanete telurice execută mişcare de tranzit, iar stelele fiecăreia dintre ele sunt de o luminozitate redusă.
Un licurici în lumina reflectoarelor
Timp de două săptămâni, Winn şi colegii săi au monitorizat lumina emisă de 55 Cancri A, descoperind mici variaţii în datele recepţionate la fiecare 18 ore, o descoperire ce a confirmat teoria originală a lui Dawson care sugera că e vorba de o eclipsă exoplanetară.
Andrew Howard, un cercetător în astronomie de la Berkeley care nu a luat parte la studiu, a declarat că identificarea unei eclipse în miniatură atât de departe în spaţiu este o realizare demnă de luat în seamă.
„Este ca şi cum ai căuta un licurici în lumina unui reflector, privind după scăderea luminozităţii acelui reflector de la 1000 de kilometri distanţă,” spune acesta, adăugând că vânătorii de planete au acum suficiente date de calitate pentru a se distra aflând mai multe despre atmosfera şi compoziţia lui 55 Cancri e. „Este ca o nouă lume,” declară Howard.
Rezultatele studiului au fost acceptate pentru publicare în revista The Astrophysical Journal Letters. Winn speră că studiul îi va încuraja pe astronomi să exploreze 55 Cancri e cu propriile instrumente şi telescoape.
Descoperirile lui Dawson au determinat un alt grup MIT să investigheze exoplaneta telurică. Sara Seager, profesor la MIT, specializată în studiul planetelor extrasolare şi Brice-Olivier Demory, un doctor de la Departamentul de Ştiinţe Atmosferice, Planetare şi ale Pământului, au detectat o mişcare de tranzit a lui 55 Cancri e utilizând un telescop cu infraroşu al NASA. Folosind datele spectrale adunate, grupul a calculat dimensiunile planetei, confirmând calculele lui Winn.
Demory şi Seager plănuiesc să folosească din nou telescopul anul viitor pentru a observa sistemul respectiv, de data aceasta cu planeta în spatele stelei sale. Măsurând diferenţa dintre lumina emisă de planetă în faţa stelei şi cea emisă când se află în spatele stelei sale, grupul ar putea determina exact câtă lumină emană planeta, ceea ce ar putea oferi cercetătorilor indicii despre compoziţia atmosferică a acesteia.
„Chiar şi aşa va fi greu să aflăm totul despre această planetă,” declară Winn. „Dar cel puţin avem la dispoziţie ceea ce este probabil cel mai favorabil sistem solar străin pentru a studia aşa ceva.”
Textul reprezintă traducerea articolului Stellar eclipse gives glimpse of exoplanet, publicat pe web.mit.edu.
Traducerea: Anca Negulescu
