Galaktyka jest pełna planet podobnych do Ziemi

W przypadku obserwacji odległych obiektów, nawet z pomocą teorii, która pomaga interpretować wyniki, zawsze jest doza niepewności. Jednak stwierdzenie, że Galaktyka aż kipi od planet wielkości Ziemi można uznać za wielce prawdopodobne. Co prawda, wiele z nich mimo podobnych do błękitnej planety gabarytów nie nada się do zamieszkania. Tak jak pierwsza ogłoszona planeta rozmiarów Ziemi. Kepler-78b, która waży 1,7 raza więcej niż Ziemia, jest piekielnie gorąca, gdyż krąży bardzo blisko macierzystej gwiazdy (rok na tej planecie to tylko 8,5 godziny).

Jednak z dużym prawdopodobieństwem wiele planet powinno znaleźć się w tak zwanych ekosferach, czyli w takiej odległości od swojego słońca, by woda na ich powierzchni występowała w stanie ciekłym, co stwarza bardzo dogodne warunki do powstania życia. Zresztą nie jest to bezwzględny wymóg. Teorie ewolucji planet sugerują, że nawet całkowicie zamarźnięty świat może być pełen życia pod powierzchnią skutą lodem.

Wyjaśnienie czym jest ekosfera, czyli zamieszkiwalna strefa wokół gwiazdy (habitable zone)

Dlaczego o takim odkryciu piszemy na naszym serwisie? Po pierwsze dlatego, że jest to ciekawy temat, który może zachęcić do równie interesujących dyskusji. Po drugie, przy okazji niedawnej konferencji w Ames Research Center, w trakcie której doniesiono o kolejnych 833 kandydatkach na egzoplanety. Co najciekawsze, dziesięć z nich ma średnicę nie większą niż dwukrotnie przekraczająca ziemską i znajduje się we wspomnianej ekosferze. Łącznie w danych dostarczonych przez Keplera znajduje się obecnie 3538 potencjalnych egzoplanet (planet orbitujących wokół innych gwiazd, wśród nich 104 w ekosferach). Już 1000 kandydatów oficjalnie potwierdzono.

Jest jeszcze jeden powód. Te odkrycia nie byłyby możliwe bez gwałtownego rozwoju technik komputerowych i cyfrowych. Teleskop kosmiczny Kepler, który od 2009 roku obserwował ponad 150 tysięcy gwiazd w kierunku gwiazdozbioru Łabędzia, mógł to robić tylko dlatego, że komputery pokładowe były w stanie przetwarzać tak dużą ilość danych. Począwszy od bardzo czułych matryc CCD, a skończywszy na algorytmach, które porównywały zmianę jasności milionów obiektów „prawie” na bieżąco. To oczywiście początek analiz. Resztę po przesłaniu danych kontynuowano na Ziemi. Misję Keplera przerwała majowa awaria jednego z kół reakcyjnych, które wspomagały bardzo precyzyjny system pozycjonowania, krytyczny w przypadku takich obserwacji. Zdalna naprawa się nie powiodła i teraz teleskop czeka na swoją drugą szansę.

Kamera teleskopu Kepler (mozaika CCD o rozdzielczości 95 Mpix)

Drugą, gdyż już są plany zmiany orientacji teleskopu na taką, by mógł on obserwować obiekty w płaszczyźnie Galaktyki. W takiej konfiguracji wystarczą tylko dwa koła reakcyjne, a nie trzy jak wcześniej, by pozycjonowanie było wystarczająco precyzyjne. Nowy etap misji ma zostać nazwany K2.

Jak dużego skoku dokonała astronomia w ciągu ostatnich kilkudziesięciu lat dowodzi porównanie liczby odkryć i badanych obiektów, kiedyś i obecnie. Już od wielu lat jednoczesne obserwacje setek tysięcy gwiazd nie stanowią problemu. Wszystkim zajmują się komputery, a do astronoma należy zadanie napisania takiego algorytmu, by wyniki zinterpretować bezbłędnie. Kiedyś trzeba było żmudnie porównywać poszczególne płyty szklane ze zdjęciami, często zdając się na zawodny ludzki wzrok.

Liczba kandydatek na egzoplanety z podziałem na średnice

Obserwacje wykonane przez Keplera pokazały dobitnie, że brak rezulatów nie oznacza, że czegoś nie ma. Po prostu techniki obserwacyjne są niedoskonałe. W epoce przed Keplerem znajdowano tylko masywne gwiazdy albo co najwyżej takie porównywalne z gazowymi gigantami. Dzięki Keplerowi, który pozwolił uzyskać bardzo długą, kilkuletnią, bazę obserwacji zapewniono świetny katalog danych obserwacyjnych.

Wizualizacja rozmiarów gwiazd, wokół których Kepler zauważył potencjalne planety

Analiza danych z Keplera jeszcze się nie skończyła, do analizy pozostał jeszcze cały rok danych obserwacyjnych, ale już możemy czuć się podekscytowani. Według szacunków większość gwiazd w Galaktyce ma swoje układy planetarne, a wśród nich może być nawet 2 miliardy planet podobnych rozmiarami do Ziemi. Najbliższa z nich może znajdować się tylko 12 lat świetlnych od Słońca.

Wspomniana statystyka dla planet klasy Ziemi wśród około 100-200 miliardów gwiazd w Drodze Mlecznej to zresztą bardziej ostrożna wersja szacunków. Niezależne analizy dokonane na Uniwersytecie w Berkeley, które posiłkowały się pomocniczymi obserwacjami z wykorzystaniem teleskopów Kecka na Hawajach, pozwoliły dojść do konkluzji, że planet podobnych rozmiarem do naszej i w odpowiedniej odległości od gwiazdy może być nawet 8,8 miliarda (krążą wokół co 5-tej gwiazdy podobnej do Słońca).

Niestety, wszystkie te wyniki są jak zwykle obarczone sporym błędem, który może mieć związek z nieprawidłowo dobranymi procedurami, a także z niedostatecznym poznaniem struktury naszej Galaktyki. Choć wiemy już o niej bardzo dużo, co roku okazuje się, że kryje ona jeszcze wiele tajemnic. A przekonać się, że planety tam naprawdę są, można na przykład... odwiedzając je.

Źródło: NASA