Iš visų teleskopų atliekamų darbų – pažinti tolimas galaktikas, fotografuoti nuostabius kosmoso vaizdus ar sužinoti apie tolimas žvaigždes – vienas įdomiausių visuomenei yra gyvenamųjų pasaulių paieškos.
Surasti pasaulį, kuriame galėtų gyventi gyvybė, nelengva, nes sąlygos turi būti tinkamos: ne per karšta ir ne per šalta, ne per didelė spinduliuotė, jis turi būti sudarytas iš uolienų, o ne dujų, jo atmosfera turi būti pakankamai tiršta, bet nesudaryti gniuždančio slėgio ir t. t.
Be to, sunku tirti už Saulės sistemos ribų esančias planetas (vadinamąsias egzoplanetas), nes jos yra labai mažos, palyginti su didesniais ir ryškesniais objektais, pavyzdžiui, žvaigždėmis. Tai dar didesnė problema, kai neryški planeta yra arti ryškios žvaigždės, nes žvaigždės šviesa užgožia nedidelę planetos skleidžiamą atspindėtą šviesą. Tai tas pats, kas bandyti fotografuoti, kai fone yra ryški šviesa – šviesa užgožia netoliese esančių objektų detales.
Planuojama ateityje sukurti observatorijas egzoplanetoms tirti, pavyzdžiui, 2040-aisiais NASA nori paleisti Gyvenamų pasaulių observatoriją, kuri turės specialų prietaisą, vadinamą koronagrafu, blokuojantį žvaigždžių šviesą, kad būtų galima tirti netoli esančias planetas. Nensės Greisės Romos kosminis teleskopas, kurį ketinama paleisti 2027 m., taip pat turės koronagrafą, kad galėtų tirti egzoplanetas.
Tačiau mokslininkai nelaukia, kol šie nauji teleskopai pradės gyventi tinkamų planetų paieškas. Jie jau dirba ieškodami tokių pasaulių, naudodami jau esamus įrankius, pavyzdžiui, 2021 m. paleistą Džeimso Vebo kosminį teleskopą.
Kaip teleskopai ieško egzoplanetų
Kadangi yra tiek daug veiksnių, turinčių įtakos tam, ar gyvybė galėtų išgyventi kitoje planetoje, astronomai paprastai taiko supaprastintą metodą. Svarbiausias mums žinomos gyvybės veiksnys yra skysto vandens buvimas, todėl šiuo metu gyvenamosios aplinkos medžioklėje jis yra pagrindinis. Astronomai nori surasti egzoplanetas, kurių paviršiuje galėtų būti skysto vandens – nuo 0 iki 100 laipsnių Celsijaus.
Iš tikrųjų Vebo teleskopas egzoplanetų pradeda ieškoti stebėdamas žvaigždes. Kaip jau minėjome, žvaigždės yra daug ryškesnės už planetas, todėl jas lengviau stebėti. Labai atidžiai įsižiūrėjus į žvaigždę, galima pastebėti požymius, kada priešais ją praskrieja planeta.
Kai planeta juda per žvaigždę, matomą iš Žemės (šis įvykis vadinamas tranzitu), žvaigždės ryškumas labai nežymiai sumažėja. Paprastai tai būna tik apie 1 % kritimas, tačiau jo pakanka, kad būtų galima pastebėti.
Jei astronomai stebi žvaigždę ir mato, kad šie ryškumo kritimai vyksta reguliariai, jie gali daryti išvadą, kad aplink žvaigždę turi skrieti planeta, taip pat jie gali stebėti, kaip dažnai vyksta šie perėjimai, o tai jiems parodo planetos orbitą.
Šis metodas vadinamas tranzito metodu ir yra vienas iš pagrindinių būdų, kuriais astronomai atranda egzoplanetas, naudodamiesi įvairiais dideliais teleskopais. Tačiau Džeimso Vebo kosminis teleskopas turi papildomą funkciją, kuris leidžia ne tik stebėti tranzitus, bet ir sužinoti apie egzoplanetų atmosferą.
Kaip Džeimso Vebo teleskopas tiria egzoplanetų atmosferas
Kai įvyksta tranzitas, tam tikru metu iš žvaigždės sklindanti šviesa prasiskverbia pro planetos atmosferą (jei ji tokią turi). Tai nedidelis efektas, bet kadangi Džeimso Vebo teleskopas yra toks jautrus, jis gali naudoti savo prietaisus, kad surinktų rodmenis naudodamas metodą, vadinamą transmisine spektroskopija. Iš esmės, stebėdami pro atmosferą prasiskverbiančią žvaigždės šviesą, mokslininkai gali nustatyti, iš ko ta atmosfera sudaryta.
Tačiau tai nėra lengva, kaip aiškina Džeimso Vebo mokslininkai Knicole Colón ir Christopher Stark:
„Žvaigždžių šviesos kiekis, kurį užstoja plona mažos uolėtos planetos atmosfera, yra nedidelis, paprastai daug mažesnis nei 0,02 %. Aptikti atmosferą aplink šiuos mažus pasaulius yra labai sudėtinga.“
Yra egzoplanetų, kuriose Džeimso Vebo teleskopui pavyko aptikti atmosferą, tačiau tik nedidelė jų dalis yra uolėtos ir potencialiai tinkamos gyventi planetos. Dvi iš jų – LHS 1140 b ir TRAPPIST-1 e. Nors TRAPPIST-1 sistemos planetų tikimybė, kad jos bus tinkamos gyventi, nėra didelė, manoma, kad LHS 1140 b potencialiai gali turėti vandens, todėl ji yra puiki kandidatė žmonių apgyvendinimo tyrimams.
Kita didesnių egzoplanetų klasė, vadinamoji Hiso planeta, taip pat gali būti gera kandidatė į gyvenamąsias vietas, pavyzdžiui, neseniai ištirta K2-18 b.
„Tradiciškai ieškant gyvybės egzoplanetose daugiausia dėmesio skiriama mažesnėms uolinėms planetoms, tačiau didesni Hiso pasauliai yra gerokai palankesni atmosferos stebėjimams“, – sakė šį pasaulį tyręs astronomas Nikku Madhusudhanas.
Tuo tarpu Džeimso Vebo teleskopas ir toliau ieškos daugiau žmonių gyvenimui naujose planetose tinkamų požymių, o netrukus prie šių paieškų prisijungs ir būsimi teleskopai, tokie kaip „Grace Roman“.
Taip patskaitykite
