Sensacyjna wiadomość dotarła 23 lipca 2015 roku z NASA. Naukowcy ogłosili, że dzięki teleskopowi Keplera znaleźli planetę podobną do Ziemi. Nazywa się Kepler-452b, jest nieco większa od naszej planety, orbituje w ekostrefie i być może jest na niej woda w stanie ciekłym, a co za tym idzie może na niej istnieć życie

Co już wiemy o Kepler-452b?

System Kepler-452 znajduje się 1400 lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Łabędzia. Nowo odkryta planeta krąży wokół gwiazdy podobnej do naszego Słońca (typu G2). Macierzysta gwiazda Keplera-452b ma taką samą temperaturę jak nasze Słońce, ale jest o 20 procent jaśniejsza i ma średnicę 10 procent większą od naszej najbliższej gwiazdy.

Planeta jest większa o 60 procent od Ziemi i nieco starsza – ma około 6 mld lat, czyli 1,5 mld więcej niż nasz Układ Słoneczny. Kepler-452b  jest oddalony o 5 procent dalej od swojej macierzystej gwiazdy niż Ziemia od Słońca. Odległość między planetą a gwiazdą, którą obiega, sprawia, że rok trwa na niej prawie tyle co na Ziemi (dokładnie 385 dni). Masa i skład planety nie są jeszcze ustalone, ale najprawdopodobniej Kepler-452b jest planetą skalistą.

– Możemy myśleć o Keplerze-452b jako starszym i większym kuzynie Ziemi. To okazja do poznania i refleksji nad Ziemią w zmieniającym się środowisku – powiedział Jon Jenkins z Ames Research Center w Moffett Field w Kalifornii, kierownik zespołu, który odkrył Keplera-452b. – To inspirujące uznać, że ta planeta spędziła 6 miliardów lat w tzw. ekostrefie (strefie mieszkalnej swojej gwiazdy), dłużej niż Ziemia. To daje nadzieję, że może tam istnieć życie, a przynajmniej istnieją tam wszystkie niezbędne składniki i warunki życia.

Aby potwierdzić ustalenia i lepiej określić właściwości układu Keplera-452, zespół przeprowadził obserwacje naziemne w University of Texas w Austin's McDonald Observatory, Fred Lawrence Whipple Observatory na Mount Hopkins w Arizonie oraz w W.M. Keck Observatory na szczycie Mauna Kea na Hawajach. Pomiary te były kluczowe dla naukowców, pozwoliły bowiem potwierdzić planetarny charakter Keplera-452b, określić jego rozmiar i jasność gwiazdy macierzystej oraz poznać jego orbitę.

Egzoplanety i ich wykrywanie

Najbardziej wydajnym dostarczycielem informacji na temat układów planetarnych jest teleskop Keplera. Są dwie podstawowe metody wykrywania planet pozasłonecznych – dopplerowska i tranzytów. Z tranzytem mamy do czynienia wtedy, gdy między obserwatorem i badaną gwiazdą przesuwa się obiekt, który na pewien czas blokuje część docierającego od niej światła, a więc można zaobserwować spadek jasności gwiazdy. Wiele znanych nam dziś planet pozasłonecznych odkryto metodą dopplerowską. Jeśli dookoła gwiazdy krąży planeta, powoduje ona przybliżanie się i oddalanie macierzystej gwiazdy do i od obserwatora, co wpływa na przesunięcia linii w jej widmie.

Poszukiwaniem tranzytujących planet zajmuje się satelita Kepler, umieszczony na orbicie Ziemi w marcu 2009 roku. Ma bardzo duże pole widzenia, jego zadaniem jest obserwacja wycinka Drogi Mlecznej w okolicach tzw. trójkąta letniego, zbudowanego z trzech najjaśniejszych gwiazd nieba letniego: Deneb (w gwiazdozbiorze Łabędzia), Wega (w gwiazdozbiorze Lutni) i Altair (w gwiazdozbiorze Orła). Kepler bada obszar, gdzie znajduje się ok. 100 tys. gwiazd. Z danych Keplera, pochodzących z połowy września 2011 roku, wynika, że zaobserwował on 123 ziemiopodobne planety.

Najważniejszym zadaniem teleskopu Keplera jest odnalezienia tzw. drugiej Ziemi, czyli planety o masie Ziemi, która znajdowałaby się w ekosferze swojej gwiazdy.

Oprócz potwierdzenia istnienia Keplera-452b, zespół naukowców potwierdził również znalezienie nowych egzoplanet. Podczas obserwacji prowadzonych od maja 2009 roku do maja 2013 roku wykryto 4696 kandydatów na egzoplanety. Kandydatki wymagają kontynuacji obserwacji i analiz w celu sprawdzenia, że ​​są to rzeczywiste planety. 12 nowych kandydatek na planety ma średnicę od jednego do dwóch razy większą od Ziemi, a ich orbity znajdują się w ekostrefie (strefie zamieszkiwalna) ich gwiazd. Spośród nich 9 gwiazd jest podobnych od naszego Słońca pod względem rozmiaru i temperatury.

Czym jest ekostrefa?

Warto w tym miejscu dodać, że ekostrefa to (gr. oikos 'dom' + sphaira 'kula') to strefa, w której występują warunki sprzyjające powstaniu życia. To inaczej strefa zamieszkiwalna (od ang. habitable zone). To strefa wokół gwiazdy o kształcie zbliżonym do warstwy sferycznej, w obrębie której na wszystkich znajdujących się planetach mogą panować warunki fizyczne i chemiczne umożliwiające powstanie, utrzymanie i rozwój organizmów żywych, z których za najistotniejszy uważane jest istnienie ciekłej wody.

Określenie ekostrefy wyprowadzone zostało w roku 1956 przez Hubertusa Strugholda, ojca medycyny astronautycznej. Strughold pierwotnie określił ekostrefę Słońca jako pasmo pomiędzy orbitami Wenus i Marsa. Precyzyjniejsza definicja określa ją jako obszar, w którego paśmie temperatura powinna być zawarta między 203–353 K (-70 a +80°C) oraz niezmiernie konieczna jest również obecność wody ciekłej (H2O) i niezwiązanego tlenu (O2). Na Ziemi znane są jednak organizmy beztlenowe, dla których tlen jest szkodliwy, a nawet zabójczy.

 

Opracowano na podstawie:
http://www.nasa.gov/press-release/nasa-kepler-mission-discovers-bigger-older-cousin-to-earth

Więcej informacji na temat misji Kepler:
http://www.nasa.gov/kepler

Więcej o egzoplanetach: 
http://www.nasa.gov/jpl/finding-another-earth

Artystyczna koncepcja porównania wielkości Ziemi do planety Kepler-452b. Fot. NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
Artystyczna koncepcja planety Kepler-452b. Fot. NASA/JPL-Caltech/T. Pyle
Rozmiar i skala systemu Kepler-452 w porównaniu do systemu Kepler-186 i Układu Słonecznego. Fot. NASA/JPL-CalTech/R. Hurt
4696 kandydatów na planety odnalezionych przez teleskop Keplera. Fot. NASA/W. Stenzel
Od 2009 roku, kiedy Kepler rozpoczął badanie przestrzeni kosmicznej, odnalazł 12 planet będących około dwa razy większych od Ziemi w ekosferach swoich gwiazd. Fot. NASA/N. Batalha and W. Stenzel