Ósmego marca pojawiła się wyjątkowo ciekawa publikacja naukowa, która opiera się na danych zebranych przez sondę Kepler. Z wyliczeń astronomów wynika, że około 1,4 – 2,7% gwiazd podobnych do naszego Słońca powinno zawierać egzoplanety będące analogami naszej planety – Ziemi. Ponadto, oszacowano, że sonda Kepler powinna wykryć około 12 takich analogów Ziemi w trakcie swej misji.
Od czasu publikacji danych z czterech miesięcy pracy sondy Kepler trwają prace astronomów z całego świata. Większość publikacji naukowych na temat kandydatów zarejestrowanych przez sondę Kepler będzie prawdopodobnie dotyczyć jednego wybranego obiektu, który zostanie szczegółowo opisany. Oprócz takich opracowań pojawią się także prace o ujęciu statystycznym, pozwalającym na ocenę populacji obiektów planetarnych różnych typów w naszej Galaktyce.
Pierwsza nowa praca o statystycznym ujęciu rzeczywistych danych zebranych przez sondę Kepler została opublikowana ósmego marca. Praca skupia się na prawdopodobnie najciekawszych obiektach planetarnych – tzw. “analogach Ziemi”. Jakie parametry posiadają te analogi?
Analogi Ziemi to skaliste obiekty planetarne odpowiedniej wielkości i masy, które krążą w ekosferze swojej gwiazdy. Wielkość w przypadku tej pracy została zdefiniowana następująco – promień egzoplanety pomiędzy 0,8 a 2,0 promieniami naszej planety oraz o masie minimalnej równej 0,5 masy Ziemi.
Odległość od gwiazdy macierzystej została ustalona na zakres pomiędzy 0,95 a 1,37 jednostki astronomicznej lub (drugi wariant) pomiędzy 0,8 a 1,6 jednostki astronomicznej dla gwiazdy takiej samej jak nasze Słońce.* Te wartości się zmieniają wraz ze zmianą parametrów gwiazdy układu – w przypadku słabszej gwiazdy ekosfera znajduje się bliżej gwiazdy a w przypadku silniejszej gwiazdy – dalej.
Te założenia pozwoliły astronomom z Jet Propulsion Laboratory (Caltech, Kalifornia) na oszacowanie populacji analogów Ziemi krążących wokół gwiazd podobnych do naszego Słońca. Wyliczenia sugerują, że około 1,4 – 2,7 procent gwiazd typu Słońce zawiera analogi naszej Błękitnej Planety (w zależności od wyznaczonych granic ekosfery). Jest to wartość całkowita, nie dotyczy jedynie obiektów, które może zaobserwować sonda Kepler. Ta wyliczona wartość sugeruje także, że Kepler w trakcie trwania swej misji będzie w stanie wykryć około dwunastu analogów naszej Ziemi, przy czym opublikowana seria danych powinna już zawierać cztery takie obiekty. Wyliczenia są zgodne z rzeczywistymi danymi zebranymi przez sondę Kepler. Wyliczona wartość wydaje się być stosunkowo niewielka i sugeruje, że obiekty podobne do naszej Ziemi dość nieczęsto występują we Wszechświecie.
Wyniki tej pracy naukowej wydają się sugerować, że zanim zostanie zbudowana dedykowana misja, badająca atmosfery egzoplanet (np proponowana europejska sonda ECHO), potrzebny będzie odpowiedni katalog obiektów. Ponadto, alternatywny program badawczy lub misja kosmiczna, poszukująca bliskich nam analogów Ziemi powinna być zdolna do pomiarów przynajmniej stu najbliższych nam gwiazd podobnych do Słońca. Pomiar takiej ilości gwiazd powinien zaowocować wykryciem od jednej do trzech planet podobnych do naszej Ziemi.**
Opisana w tym artykule praca naukowa sugeruje także, że ludzkość już niebawem odkryje prawdziwą “drugą Ziemię” o bardzo podobnych parametrach do naszej Błękitnej Planety. Będzie to jednak tylko skromny początek fascynującego etapu rozwoju astronomii.
Link do pracy naukowej – arxiv
* W tych założeniach zagadnienie nasycenia atmosfery gazami cieplarnianymi zostało pominięte. Jest więc oczywiste, że wyznaczone granice ekosfery gwiazd w rzeczywistości mogą być dość płynne (choć to prawdopodobnie jest temat na zupełnie inne badania naukowe!).
** Sonda Kepler nie jest w stanie wykryć bliskich nam analogów Ziemi z uwagi na sposób wykonywania pomiarów (metoda tranzytu) oraz mały wycinek obserwowanego nieba. Wskutek tego wykryte analogi Ziemi będą znajdować się stosunkowo daleko od nas, co nie pozwala na dokładniejsze studia na temat naszego “gwiezdnego sąsiedztwa”. Mimo tego dane z sondy Kepler pozwalają na określenie całkowitej populacji analogów Ziemi.
