Výzkumníci poprvé potvrdili přítomnost exoplanety – tedy planety obíhající kolem jiné hvězdy – pomocí Kosmického teleskopu Jamese Webba (James Webb Space Telescope, JWST). Teleskop je společným projektem NASA, ESA a kanadské CSA. Exoplaneta formálně klasifikovaná jako LHS 475 b je přibližně stejně velká jako naše: má 0,99 průměru Země.
Výzkumný tým podepsaný pod objevem je vedeným Kevinem Stevensonem a Jacobem Lustig-Yaegerem (oba z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory v Laurelu, Maryland). Tým si vybral cílový objekt pro pozorování na základě pečlivé revize dat z mise NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), která naznačovala existenci planety. Přístroj NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) Webbova teleskopu pak planetu snadno a zřetelně zachytil během pouhých dvou tranzitních pozorování. „Je bez diskuse, že tam ta planeta je. Data z Webbova teleskopu to potvrdila,“ uvádí Jacob Lustig-Yaeger. „Jedná se o malou planetu zemského typu, což je pozoruhodný objev,“ dodává Kevin Stevenson.
„Tyto první výsledky týkající se planety velikosti Země otevírají dveře mnoha budoucím možnostem studování atmosfér kamenných planet s pomocí Webbova teleskopu,“ souhlasí ředitel astrofyzikální divize v ústředí NASA (Washington D.C.) Mark Clampin. „Webb nás dostává blíže a blíže porozumění světům podobným Zemi vně Sluneční soustavy. A to jeho mise vlastně teprve začíná.“
Ze všech aktuálně provozovaných teleskopů je toliko Webb schopný měřit charakteristiku atmosfér exoplanet velikost Země. Vědecký tým se pokouší vyhodnotit složení atmosféry planety analýzou přenášeného spektra. Ačkoliv z dat vyplývá, že jde o kamennou planetu velikosti Země, není z nich jasné, zdali má atmosféru. „Data z pozorování jsou nádherná,“ konstatuje Erin May z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory. „Teleskop je tak citlivý, že dokáže rozpoznat otisky jednotlivých molekul, ale dosud jsme nedospěli k definitivnímu závěru, zdali planeta má nebo nemá atmosféru.“
Přestože tým nemůže určit, co je přítomnost, je schopen s jistotou říct, co přítomno není. „Existují některé typy atmosféry pozemského typu, které můžeme s klidným svědomím vyloučit,“ vysvětluje Lustig-Yaeger. „Třeba nemůže mít hustou atmosféru s převahou metanu, která by byla podobná té u Saturnova měsíce Titan.“
Vědci také doplňují, že i když je možné, že planeta nemá žádnou atmosféru, jsou některé její typy, které není možné vyloučit. Jde třeba o atmosféru složenou čistě z oxidu uhličitého. „Atmosféra složená ze stoprocentního oxidu uhličitého je mnohem kompaktnější, čímž se ovšem stává velmi obtížnou na detekování,“ vysvětluje Lustig-Yaeger. Abychom byli schopni zjistit, zdali je zde atmosféra z čistého oxidu uhličitého nebo že zde není vůbec žádná, bude potřeba provést další přesná měření. Vědci předpokládají, že další spektra budou mít k dispozici v průběhu letošního léta.
Webbův teleskop také odhalil, že planeta je o několik set stupňů teplejší než Země. Takže pokud budou v její atmosféře detekovány mraky, půjde nejspíše o planetu „typu Venuše“. Ta má atmosféru tvořenou oxidem uhličitým a je trvale zahalena silnou vrstvou oblačnosti. „Jsme na samém počátku studia malých kamenných exoplanet“, vysvětluje Lustig-Yaeger. „Sotva jsme začali zkoumat, jaká jejich atmosféra vlastně je.“
Výzkumníci také potvrdili, že planeta uskuteční jeden oběh kolem mateřské hvězdy za pouhé dva (pozemské) dny. Jde o informaci, která byla prakticky ihned získána z přesné světelné křivky získané Webbovým teleskopem. A ačkoliv je LHS 475 blíže ke své hvězdě než kterákoliv planeta v naší Sluneční soustavě, její mateřská hvězda (třídy červený trpaslík) má méně než poloviční teplotu oproti našemu Slunci. Vědci se tak domnívají, že je schopná mít vlastní atmosféru.
Nález otevřel možnost objevu planet o velikosti Země, které obíhají menší hvězdy třídy červený trpaslík. „Tato kamenná planeta potvrzuje přesnost přístrojů mise,“ konstatuje Kevin Stevenson. „A je to pouze první z mnoha objevů, které jsou před námi.“ Jacob Lustig-Yaeger souhlasí: „S tímto teleskopem jsou kamenné planety novou hranicí.“
LHS 475 b je relativně blízko: nachází se ve vzdálenosti 41 světelných let v souhvězdí Oktantu.
Výsledky týmu byly představeny na tiskové konferenci Americké astronomické společnosti (American Astronomical Society, AAS) ve středu 11. ledna 2023.
Další informace
Webbův teleskop je největším a nejsilnějším teleskopem, který se kdy vydal do vesmíru. V rámci mezinárodní spolupráce pro něj ESA zajistila vynesení na orbitu pomocí rakety Ariane 5. ESA dále dodala přístroj NIRSpec a polovinu přístroje MIRI, který byl navržený a postavený konsorciem financovaným evropskými institucemi (MIRI European Consortium) ve spolupráci s JPL (Jet Propulsion Laboratory) a University of Arizona.
Webbův teleskop je mezinárodní projektem NASA, ESA a kanadské CSA (Canadian Space Agency).
Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).
