Dvi astronomų komandos pirmą kartą atrado vandens garus netoli mažos planetos, skriejančios tolimos žvaigždės gyvenamojoje zonoje. Netoliese esančiuose debesyse jie rado net lietaus pėdsakų. Taigi pasitvirtino ankstesnės astronomų prielaidos, kad vanduo, laikomas pagrindiniu gyvybės komponentu, taip pat randamas mažų egzoplanetų atmosferoje.

Astronomas Nikku Madhusudhanas iš Kembridžo universiteto Astronomijos instituto sako:

„Tai labai jaudina. Niekas nesitikėjo tokio atradimo, net neseniai“.

Nors vandens garų anksčiau buvo rasta milžiniškų egzoplanetų karštoje dujinėje atmosferoje, jų atradimas šalia mažesnių egzoplanetų vis dar buvo iššūkis. Astronomai tiria atmosferą analizuodami šviesą, sklindančią iš žvaigždės šeimininkės, kai egzoplaneta yra priešais ją arba tiesiog pro ją prasilenkia. Jei planeta turi atmosferą, atmosferos atomai ar molekulės sugers tam tikrus šviesos bangos ilgius, palikdami žvaigždžių spektre būdingas linijas. Šis metodas geriausiai tinka didelėms planetoms, turinčioms didelę atmosferą, leidžiančią daugiau žvaigždžių šviesos. Nepaisant to, tik keli teleskopai, tokie kaip Hablo kosminis teleskopas, yra pakankamai jautrūs, kad aptiktų neryškias linijas. Astronomai Hablo teleskopu bandė stebėti keletą mažesnių egzoplanetų tarp Neptūno ir Žemės dydžio, tačiau jie nedavė norimo rezultato.

Planeta K2-18b

Įsivaizduokime planetą K2-18b. Ši netoliese esanti planeta, kuri sukasi aplink raudonąją nykštukę maždaug 110 šviesmečių atstumu nuo Žemės, buvo laikoma pagrindine kandidate rasti skystą vandenį. Nors jos žvaigždė yra daug vėsesnė nei Saulė, jos trumpa, vos 33 dienų orbita, reiškia, kad ji iš Saulės gauna beveik tiek pat šilumos, kiek Žemė. Skysto vandens atsiradimas planetos paviršiuje gali būti stabilus, todėl jo vieta yra jos žvaigždės gyvenamojoje zonoje. Jungtinių Valstijų ir Kanados astronomų komandai buvo leista keletą metų tirti K2-18b naudojant Hablo teleskopą. Per tą laiką mokslininkai surinko duomenis iš aštuonių planetos orbitų priešais jos žvaigždę.

„Tai dar reikia patvirtinti, bet mūsų įrašai, be kita ko, rodo vandens garų pėdsakus debesyse“, – sako komandos vadovas Björnas Benneke iš Monrealio universiteto Kanadoje. Komanda, kuri vakar paskelbė savo rezultatus „arXiv“ ir taip pat perdavė juos „The Astronomical Journal“, taip pat gavo duomenis iš NASA „Spitzer“ ir „Kepler“ kosminių teleskopų ir pritaikė juos visus K2-18b klimato modeliui. Labiausiai tikėtina modelio interpretacija yra tokia, kad planetoje yra kondensuoto skysto vandens debesys.

„Lietus iš tikrųjų vyksta šioje planetoje, kaip ir Žemėje“, - sako Benneke. „Jei pakiltum ten oro balionu ir turėtum kvėpavimo įrangą, tikriausiai nenukentėtum“.

K2-18b – sumažintas Neptūnas

Tačiau tai nereiškia, kad K2-18b paviršius yra su žeme ir vandenynais, kaip ir Žemėje. K2-18b yra maždaug du kartus didesnis už mūsų planetos skersmenį ir aštuonis kartus didesnį tūrį. Pasak Benneke, jis labiau panašus į sumažintą Neptūną su storu, nepermatomu apvalkalu, kuris tikriausiai slepia akmenuotą ar ledinę šerdį. „Tai nėra antroji Žemė“, – sako Angelosas Tsiaras, komandos vadovas iš Londono universiteto koledžo (UCL), kuris šiandien paskelbė savo viešai prieinamų Hablo duomenų analizę žurnale „Nature Astronomy“. Abi komandos sutaria dėl vandens garų buvimo ir galimų debesų. „Ten turėtų būti debesys“, – sako Giovanna Tinetti iš UCL komandos.

Benneke teigia, kad K2-18b gali vykti vandens ciklas su krituliais iš atmosferos ir be „žemės paviršiaus“., išgaruoja tankiame ir karštame apatiniame dujų sluoksnyje, kad vėliau pakiltų ir vėl kondensuotųsi į debesis.

Rezultatas paskatins astronomus atlikti tolesnius tyrimus. Madhusudhanas teigia, kad Hablo matymo diapazone gali būti dar keletas mažų vandens turinčių egzoplanetų. Didesniais atstumais mokslininkams teks laukti Hablo įpėdinio Jameso Webbo kosminio teleskopo (JWST), kuris bus paleistas 2021 m. „JWST bus įspūdingas“, – sako Madhusudhanas, ir padės atrasti tokios planetos „debesius“.