Nowa Ziemia? Szukamy dalej. Webb wyklucza "ziemską" atmosferę na TRAPPIST-1 d
Nowe dane z Teleskopu Jamesa Webba wskazują, że egzoplaneta TRAPPIST-1 d nie posiada atmosfery podobnej do ziemskiej. To zawęża listę kandydatów na światy przypominające Ziemię i podpowiada, gdzie dalej szukać śladów sprzyjających życiu.
TRAPPIST-1 d krąży 40 lat świetlnych od nas w słynnym układzie siedmiu skalistych planet wokół chłodnego czerwonego karła. To trzecia planeta od gwiazdy, na granicy strefy, gdzie teoretycznie mogłaby istnieć ciekła woda na powierzchni. Jej rok trwa zaledwie cztery dni, bo obiega swoją gwiazdę w odległości około 2% dystansu między Ziemią a Słońcem. Niestety, wszystko wskazuje na to, że planeta ta jest dla nas niegościnna.
Co dokładnie wykrył Webb
Zespół badawczy wykorzystał spektrograf bliskiej podczerwieni NIRSpec na pokładzie JWST, by prześwietlić atmosferę TRAPPIST-1 d podczas tranzytów. W danych nie widać cząsteczek typowych dla ziemskiego powietrza, czyli wody, metanu czy dwutlenku węgla – co autorzy opisali w pracy opublikowanej 13 sierpnia 2025 r. w "The Astrophysical Journal".
Istnieje kilka potencjalnych powodów, dla których nie wykrywamy atmosfery wokół TRAPPIST-1 d. Może mieć niezwykle cienką atmosferę, trudną do wykrycia, przypominającą tę na Marsie. Alternatywnie może posiadać bardzo gęste, wysoko położone chmury, które blokują nasze wykrywanie określonych sygnatur atmosferycznych, jak Wenus. Albo może to być jałowa skała, całkowicie pozbawiona atmosfery.
Jak się okazuje, gwiazda TRAPPIST-1, wokół której krąży planeta, często rozbłyskuje wysokoenergetycznym promieniowaniem, które może "zdmuchiwać" atmosfery małych, blisko krążących planet. To czyni utrzymanie gęstej osłony gazowej trudniejszym. Naukowcy jednak widzą też dobre strony: układ ten jest idealnym poligonem dla metod, które pozwalają nam oceniać, jakie światy potrafią zachować atmosferę.
Badacze równocześnie podkreślają, że negatywny wynik dla "d" nie kończy poszukiwań. Dalsze planety układu – e, f, g i h – są mniej narażone na negatywne efekty rozbłysków gwiazdy, więc w ich przypadku szansa na zachowanie otuliny gazowej może być wyższa, choć ich chłodniejsze warunki utrudnią wykrywanie składu nawet tak czułym teleskopem jak Webb.
Czułe instrumenty w podczerwieni Webba pozwalają nam po raz pierwszy zaglądać w atmosfery mniejszych, chłodniejszych planet. Dopiero zaczynamy wykorzystywać Webba do poszukiwania atmosfer na światach wielkości Ziemi i wyznaczać granicę między tymi, które potrafią utrzymać atmosferę, a tymi, które nie.
Jak wyglądało badanie?
Sama analiza obejmuje pierwsze widma transmisyjne TRAPPIST-1 d zebrane trybem PRISM instrumentu NIRSpec podczas dwóch tranzytów. Autorzy zwracają uwagę na wpływ aktywności gwiazdy na kształt sygnału i stawiają "ścisłe limity" na istnienie tzw. wtórnych atmosfer: od cienkiej, marsowej po gęstą, wenusjańską.
Webb przesunął granice możliwości badania atmosfer egzoplanet dalej niż kiedykolwiek – poza światy ekstremalne, ku niektórym planetom skalistym – co pozwala nam zaczynać potwierdzać teorie o tym, jakie planety mogą być potencjalnie nadające się do zamieszkania. Ta ważna praca przygotowuje grunt pod nasze kolejne misje, jak Habitable Worlds Observatory, by odpowiedzieć na uniwersalne pytanie: czy jesteśmy sami?
Badanie zespołu Caroline Piaulet-Ghorayeb ukazało się w "The Astrophysical Journal" i jest dostępne w wersji preprintu. To kolejny krok w systematycznej "inwentaryzacji" atmosfer w całym układzie TRAPPIST-1, prowadzonej przez międzynarodowe konsorcjum NASA-ESA-CSA.
Grzegorz Karaś, dziennikarz pcformat.pl
