Astronomi su prošle sedmice objavili da su otkrili veliku planetu sličnu Zemlji, koja kruži oko matične zvijezde nalik Suncu i koja bi mogla biti dom vanzemaljskom životu.

Nazvana HD 20794 d (prema zvijezdi HD 20794, uz koju su ranije otkrivene planete HD 20794 b i HD 20794 c), ov planeta ima najmanje 6,5 puta veću masu od Zemljine. To bi je moglo činiti super-Zemljom, stjenovitim svijetom s rijetkom atmosferom, no takođe postoji mogućnost da je riječ o planeti sličnoj malenom Neptunu s gustim slojevima gasova ili čak globalnim okeanom iznad čvrste jezgre.

Posebno je zanimljiv zbog toga što ima ekstremno izduženu orbitu po kojoj putuje oko 647 dana. Na jednom kraju te orbite nalazi se daleko od svoje zvijezde, na udaljenosti većoj od one na kojoj se Mars nalazi od Sunca, što znači da se hladi, dok se na drugom kraju približava zvijezdi na udaljenost sličnu onoj Venere, gdje vladaju visoke temperature.

Tokom dijela svoje putanje oko zvijezde, planeta prolazi kroz područje poznato kao „zona Zlatokose“, odnosno kroz nastanjivu zonu, što znači da nije toliko blizu zvijezdi da bi na njenooj površini bilo prevruće, niti toliko daleko da bi bilo prehladno.

To takođe znači da postoji velika vjerovatnoća da bi na toj planeti mogla postojati voda u tečnom stanju, koja je ključni sastojak za razvoj života kakav poznajemo.

No, tačan položaj nastanjive zone oko neke zvijezde zavisi i o samoj zvijezdi – njenoj veličini, masi i sjaju. U slučaju Sunca i Sunčevog sistema, nastanjiva zona obuhvata Zemlju i Mars.

Egzoplaneta nadohvat ruke

HD 20794 d posebno je privlačna za istraživanja zbog blizine Zemlji – udaljena je samo 20 svjetlosnih godina od nas, što bi trebalo olakšati detaljnije proučavanje uz pomoć budućih svemirskih teleskopa. Astronomi već sada planiraju dodatna posmatranja kako bi bolje razumjeli njegovu atmosferu i klimu te utvrdili je li potencijalno nastanjiv – ili čak naseljen.

Zvijezda HD 20794 smještena je u sazviježđu Eridan, a dovoljno je sjajna da se može vidjeti golim okom sa Zemlje, što je rijetkost među zvijezdama za koje znamo da imaju egzoplanete. Ova sjajnost učinila ju je glavnom metom za lovce na planete, no istraživanja su nailazila na mnoge prepreke. Mnogi planetarni kandidati oko ove zvijezde s vremenom su odbačeni jer su se pokazali kao lažne uzbune.

Otkrivanje planeta kroz astronomske detektivske metode

Nauka o egzoplanetama doživjela je brz i uspješan razvoj od otkrića prvoe planete koja kruži oko zvijezde glavnog niza izvan Sunčevog sistema (Mayor i sar., 1995.). Ovo otkriće postignuto je tehnikom mjerenja radijalne brzine (RV), koja je do danas ostala jednom od najuspješnijih metoda za otkrivanje i karakterizaciju egzoplaneta. Ta prekretnica otvorila je put do potvrđenih otkrića oko 5600 planeta do jula 2024, prema NASA arhivu egzoplaneta.

Kako se egzoplanete otkrivaju uz pomoć teturanja zvijezde?

Planete se teleskopima uglavnom ne mogu vidjeti direktno, no njihova gravitacija djeluje na zvijezdu oko koje kruže tako što uzrokuje sitne oscilacije u njenom kretanju; moglo bi se reći da zvijezda pod uticajem gravitacije planeta tetura.

Te oscilacije mijenjaju brzinu zvijezde u odnosu na posmatrače na Zemlji, što uzrokuje Doplerov pomak u spektru njene svjetlosti – kada nam se zvijezda približava, svjetlost joj se pomjera prema plavom dijelu spektra, s višim frekvencijama, a kada se udaljava, prema nižem, crvenom, slično kao što zvuk sirene vatrogasnih vozila postaje viši kada nam se ona približava, a niži kada se udaljava.

Dugotrajan i složen rad

Preciznim mjerenjem ovih promjena astronomi mogu izračunati masu, orbitu i druge karakteristike egzoplaneta koji uzrokuje teturanje zvijezde.

Otkrivanje HD 20794 d bilo je rezultat preciznog mjerenja gibanja zvijezde, u kojem su astronomi tražili male periodične oscilacije. Što je planeta manja i što je njena orbita šira, to je slabiji njen uticaj na zvijezdu. HD 20794 d izaziva pomak zvijezde manji od jednog metra u sekundi, a njen ciklus ponavlja se tek svake dvije godine.

Praćenje tako suptilnih efekata zahtijevalo je izuzetno dugotrajan i složen rad, jer je trebalo isključiti mogućnost da su teturanja uzrokovana nekim drugim pojavama poput zvjezdanih aktivnosti ili tehničkih grešaka u instrumentima.

Više od dvije decenije podataka i nova metoda analize

Najnovija studija, objavljena u časopisu Astronomy & Astrophysics, temelji se na podacima prikupljenim u više od 20 godina praćenja uz pomoć dva vrhunska instrumenta na teleskopima Evropskog južnog opservatorija (ESO) u Čileu: HARPS (High-Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) i ESPRESSO (Echelle Spectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations).

Međutim, ključni iskorak nije bio samo u količini podataka, već u unaprijeđenoj metodi njihove analize. Studija se oslanja na novi algoritam za obradu podataka, nazvan YARARA, koji je osmislio Michaël Cretignier, postdoktorski istraživač na Univerzitetu Oksford. Zahvaljujući ovoj tehnici, ne samo da je potvrđeno postojanje HD 20794 d već je dodatno potvrđeno postojanje njegovih planetarnih saputnika HD 20794 b i HD 20794 c. Istovremeno, analiza je pokazala da je još jedna ranije predložena planeta, otkrivena 2011, vjerovatno bio lažna uzbuna.

Planovi za budućnost

Novi nalazi učinili su HD 20794 d novim kandidatom za dalja istraživanja. Njena neobična orbita, moguća prisutnost vode i blizina Zemlji čine je idealnim ciljem za buduće svemirske teleskope koji bi mogli direktno snimiti njenu atmosferu i otkriti tragove potencijalnog života. Iako je još mnogo nepoznanica, jedno je sigurno – HD 20794 d pruža uzbudljiv uvid u raznolikost planetarnih sistema i nudi priliku da bolje razumijemo uslove za nastanak i održivost života izvan Zemlje, prenosi Index.