W Drodze Mlecznej są dziesiątki miliardów planet nadających się do życia

W Drodze Mlecznej są dziesiątki miliardów planet nadających się do życiaOriginal Press Release
Nowe wyniki uzyskane przez służący do poszukiwania egzoplanet instrument ESO HARPS wskazują, że skaliste planety o rozmiarach zbliżonych od Ziemi zdają się być bardzo powszechne w strefach nadających się do życia wokół słabych czerwonych gwiazd.

Teraz, gdy wiemy, że istnieje wiele superziem wokół pobliskich czerwonych karłów, musimy zidentyfikować więcej z nich za pomocą spektrografu HARPS i instrumentów, które dopiero powstają. Oczekujemy, że niektóre z tych egzoplanet będą przechodzić przez tarcze swoich gwiazd. Tranzyty takie oworzą fascynującą możliwość badania ich atmosfer i poszukiwania śladów obecności życia

Xavier Delfosse

Na podstawie danych zebranych przez spektrograf HAPRS zainstalowany ma 3,5 metrowym teleskopie w Obserwatorium ESO La Silla w Chile międzynarodowy zespół astronomów przedstawił pierwsze bezpośrednie oszacowanie populacji mało masywnych ezgoplanet krążących wokół czerwonych karłów. Niedawno prezentowane wyniki także wskazujące, że planety są w naszej Galaktyce powszechne, uzyskano za pomocą innej metody, która nie objęła tej ważnej kategorii egzoplanet.

Zespół HARPS poszukiwał egzoplanet krążących wokół najbardziej powszechnego rodzaju gwiazd w Drodze Mlecznej – czerwonych karłów (znane także jako karły typu M). Gwiazdy te są ciemniejsze i chłodniejsze od Słońca, ale bardzo powszechne i długowieczne, dzięki czemu stanowią one 80% wszystkich gwiazd w Galaktyce.

„Nasze nowe obserwacje za pomocą instrumentu HARPS pokazują, że około 40% wszystkich czerwonych karłów ma super-Ziemie okrążające je w ekosferach – czyli w rejonie, w których na powierzchni egzoplanety może istnieć woda w stanie ciekłym”- mówi kierujący zespołem Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble). -„Ponieważ czerwone karły są tak powszechne – w Drodze Mlecznej jest ich około 160 miliardów – prowadzi to do zdumiewającego wniosku, że w naszej Galaktyce istnieją dziesiątki miliardów tego typu planet.”

Szybko licząc – wychodzi jakieś 64 miliardy egzoplanet

W ciągu trwających sześć lat badań zespół zbadał starannie wybraną próbkę 102 czerwonych karłów na niebie południowym. Znaleziono łącznie dziewięć super-Ziem (egzoplanet o masach do a dziesięciu razy większych od mazy Ziemi), w tym dwie znajdujące się wewnątrz ekosfer wokół gwiazd Gliese 581 i Gliese 667 C. Astronomowie byli w stanie oszacować masę odkrytych planet oraz rozmiary ich orbit.

Łącząc wszystkie dostępne dane, w tym obserwacje gwiazd nie posiadających planet, oraz oszacowanie jaki odsetek planet można odszukać obecnie dostępnymi metodami, zespół był w stanie obliczyć jak często wokół czerwonych karłów występują różnego rodzaju egzoplanety. Okazało się, że częstotliwość występowania super-Ziem w ekostrefach wynosi 41% (w przedziale od 28% do 95%).

Jednocześnie okazało się, że bardziej masywne planety, takie jak Jowisz czy Saturn, w pobliżu czerwonych karłów są obecne znacznie rzadziej. Według naukowców można spodziewać się, że mniej niż 12% czerwonych karłów ma olbrzymie planety o masach od 100 do 1000 razy większych od masy Ziemi.

Ponieważ blisko Słońca znajduje się wiele czerwonych karłów, nowe wyniki oznaczają, że prawdopodobnie około stu super-Ziem krążących w ekosferach swych gwiazd znajduje się w odległościach mniejszych niż 30 lat świetlnych od Słońca.

„Ekostrefa wokół czerwonego karła – obszar, w którym temperatura jest odpowiednia do tego, aby na powierzchni planety istniała woda w stanie ciekłym – znajduje się znacznie bliżej gwiazdy niż wynosi odległość Ziemi od Słońca „- mówi Stéphane Udry z Obserwatorium Geneva. -„Jednocześnie wiemy, że czerwone karły cechują ogromne erupcje i rozbłyski, które mogą wystawiać krążące wokół nich egzoplanety na intensywne promieniowanie rentgenowskie lub ultrafioletowe, co oznacza, że życie w znanej nam formie, jest mniej prawdopodobne.”

To uwaga antropocentryczna, a więc nieco filozoficznie niepoprawna. Wystarczy uwierzyć teorii doboru naturalnego, by dojść do wniosku, że jeżeli życie tam mogłoby powstać – a czemu nie, skoro życie powstaje w środowisku wodnym, które zapewnia całkiem dobrą osłonę przed promieniowaniem zarówno rentgenowskim jak i ultrafioletowym, to ewolucja organizmów doprowadziłaby do wykształcenia mechanizmów ochronnych, albo – w ekstremalnych przypadkach, po prostu życie nie wyszłoby na ląd.

Jedna z planet odkrytych w ramach przeglądu HARPS dotyczącego czerwonych karłów, to Gliese 667 Cc. Jest to druga egzoplaneta odkryta w tym potrójnym układzie gwiazd. Planeta ta zdaje się krążyć blisko środka ekostrefy. Mimo, że planeta ma masę ponad cztery razy większą od Ziemi, jest jak dotąd najbliższą podobną planetą do naszej i prawie na pewno posiada na powierzchni odpowiednie warunki by istniała tam woda w stanie ciekłym. Jest to druga super-Ziemia wewnątrz ekostrefy wokół czerwonego karła odkryta w przeglądzie HARPS. Pierwszą była Gliese 581d, o której odkryciu informowano w 2007 roku, a jej istnienie potwierdzono w roku 2009.

Źródła:

Many Billions of Rocky Planets in the Habitable Zones around Red Dwarfs in the Milky Way

A new result from ESO’s HARPS planet finder shows that rocky planets not much bigger than Earth are very common in the habitable zones around faint red stars. The international team estimates that there are tens of billions of such planets in the Milky Way galaxy alone, and probably about one hundred in the Sun’s immediate neighbourhood. This is the first direct measurement of the frequency of super-Earths around red dwarfs, which account for 80% of the stars in the Milky Way.

This first direct estimate of the number of light planets around red dwarf stars has just been announced by an international team using observations with the HARPS spectrograph on the 3.6-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile [1]. A recent announcement (eso1204), showing that planets are ubiquitous in our galaxy used a different method that was not sensitive to this important class of exoplanets.

The HARPS team has been searching for exoplanets orbiting the most common kind of star in the Milky Way — red dwarf stars (also known as M dwarfs [2]). These stars are faint and cool compared to the Sun, but very common and long-lived, and therefore account for 80% of all the stars in the Milky Way.

“Our new observations with HARPS mean that about 40% of all red dwarf stars have a super-Earth orbiting in the habitable zone where liquid water can exist on the surface of the planet,” says Xavier Bonfils (IPAG, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble, France), the leader of the team. “Because red dwarfs are so common — there are about 160 billion of them in the Milky Way — this leads us to the astonishing result that there are tens of billions of these planets in our galaxy alone.”

The HARPS team surveyed a carefully chosen sample of 102 red dwarf stars in the southern skies over a six-year period. A total of nine super-Earths (planets with masses between one and ten times that of Earth) were found, including two inside the habitable zones of Gliese 581 (eso0915) and Gliese 667 C respectively. The astronomers could estimate how heavy the planets were and how far from their stars they orbited.

By combining all the data, including observations of stars that did not have planets, and looking at the fraction of existing planets that could be discovered, the team has been able to work out how common different sorts of planets are around red dwarfs. They find that the frequency of occurrence of super-Earths [3] in the habitable zone is 41% with a range from 28% to 95%.

On the other hand, more massive planets, similar to Jupiter and Saturn in our Solar System, are found to be rare around red dwarfs. Less than 12% of red dwarfs are expected to have giant planets (with masses between 100 and 1000 times that of the Earth).

As there are many red dwarf stars close to the Sun the new estimate means that there are probably about one hundred super-Earth planets in the habitable zones around stars in the neighbourhood of the Sun at distances less than about 30 light-years [4].

„The habitable zone around a red dwarf, where the temperature is suitable for liquid water to exist on the surface, is much closer to the star than the Earth is to the Sun,” says Stéphane Udry (Geneva Observatory and member of the team). „But red dwarfs are known to be subject to stellar eruptions or flares, which may bathe the planet in X-rays or ultraviolet radiation, and which may make life there less likely.”

One of the planets discovered in the HARPS survey of red dwarfs is Gliese 667 Cc [5]. This is the second planet in this triple star system (see eso0939 for the first) and seems to be situated close to the centre of the habitable zone. Although this planet is more than four times heavier than the Earth it is the closest twin to Earth found so far and almost certainly has the right conditions for the existence of liquid water on its surface. This is the second super-Earth planet inside the habitable zone of a red dwarf discovered during this HARPS survey, after Gliese 581d was announced in 2007 and confirmed in 2009.

“Now that we know that there are many super-Earths around nearby red dwarfs we need to identify more of them using both HARPS and future instruments. Some of these planets are expected to pass in front of their parent star as they orbit — this will open up the exciting possibility of studying the planet’s atmosphere and searching for signs of life,” concludes Xavier Delfosse, another member of the team (eso1210).

Written by admin

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *