Hel potwierdza atmosferę na skalistej planecie LHS 1140 b
Zespół astronomów pod kierownictwem Collina Cherubima z Uniwersytetu Harvarda oraz Carnegie Institution for Science potwierdził istnienie atmosfery na planecie LHS 1140 b, oddalonej o około 49 lat świetlnych od Ziemi. Odkrycia dokonano dzięki precyzyjnym pomiarom wykonanym za pomocą spektrografu WINERED, zainstalowanego na teleskopie Magellan Clay w chilijskim Obserwatorium Las Campanas. Wyniki opublikowane w czasopiśmie „Science” wskazują na obecność helu metastabilnego, którego sygnał zarejestrowano podczas tranzytu planety przed jej macierzystą gwiazdą we wrześniu 2024 roku. LHS 1140 b to skalista super-Ziemia o masie 5,6 masy Ziemi i promieniu 1,73 promienia naszej planety, co czyni ją jednym z najbardziej obiecujących obiektów w poszukiwaniach światów zdatnych do zamieszkania.
Mechanizm detekcji opierał się na zjawisku absorpcji światła gwiazdy w paśmie bliskiej podczerwieni o długości fali około 10 833 Å, odpowiadającym liniom tripletu helu. Dane wykazały obecność gazowego „ogona” wyprzedzającego planetę (tzw. leading tail), co świadczy o intensywnym, hydrodynamicznym wypływie materii z jej górnych warstw. Zjawisko to jest napędzane promieniowaniem rentgenowskim i ekstremalnym ultrafioletem (XUV) emitowanym przez gwiazdę – starego, spokojnego czerwonego karła. Energia ta podgrzewa gaz w egzosferze do temperatury rzędu 5160–5850 K, powodując jego ucieczkę w przestrzeń kosmiczną w tempie od 200 do 400 tysięcy kilogramów na sekundę. Analiza wykazała, że uciekająca otoczka jest silnie zubożona w wodór (stosunek atomowy H:He wynosi zaledwie 0,001), co sugeruje, że lżejszy pierwiastek został już wcześniej usunięty, a w niższych warstwach mogą znajdować się cięższe składniki lotne.
Znaczenie tego odkrycia jest kluczowe dla astrobiologii, ponieważ po raz pierwszy bezpośrednio udowodniono, że skalista planeta znajdująca się w strefie zamieszkalnej czerwonego karła jest w stanie utrzymać atmosferę przez miliardy lat. Dotychczasowe modele sugerowały, że aktywność takich gwiazd może całkowicie sterylizować pobliskie światy, pozbawiając je gazowych osłon. Sukces zespołu Cherubima czyni LHS 1140 b priorytetowym celem dla Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), który w kolejnych fazach badań poszuka tam azotu, dwutlenku węgla oraz pary wodnej. Potwierdzenie obecności tych gazów w gęstszych warstwach atmosfery mogłoby wskazywać na istnienie na powierzchni planety oceanów w stanie ciekłym.
Źródła: https://www.science.org/doi/10.1126/science.aea9708, https://arxiv.org/abs/2607.14326, https://www.cfa.harvard.edu/news/first-atmosphere-detected-habitable-zone-rocky-world, https://current.fas.harvard.edu/stories/harvard-scientists-detect-atmosphere-distant-earth-planet, https://www.nature.com/articles/d41586-026-02200-5
