LHS 1140 b kan være en isplanet som Jupiters måne Europa, eller den kan ha et smeltet hav på midten.
(Illustrasjon: BENOIT GOUGEON, UNIVERSITÉ DE MONTRÉAL)
Fremmed planet ser ut som et øyeeple med vann i midten
– Planeten kan være vårt beste alternativ for å bekrefte flytende vann på overflaten av en fremmed verden, sier en av forskerne.
Et hvitt øyeeple av snø og en smeltet pupill av flytende vann.
Planeten LHS 1140 b kan se litt ut som et digert øye som svever ute i rommet.
Planeten er av interesse da den er en av de nærmeste planetene til jorden som ligger i den beboelige sonen rundt stjernen sin.
I denne sonen er det varmt nok til at flytende vann kan eksistere, hvis forholdene er riktige.
Forskere bak en ny studie har brukt James Webb-teleskopet for å ta en nærmere kikk på planeten. I tillegg har de brukt data fra tidligere observasjoner med andre teleskoper.
Det gjør at de tror LHS 1140 b er en god kandidat for å ha flytende vann på overflaten.
Studien er publisert i The Astrophysical Journal Letters.
Gass- eller steinplanet?
LHS 1140 b befinner seg 48 lysår unna. Dette er ikke en type planet som vi kjenner igjen fra vårt eget solsystem.
Planeten er mindre enn Neptun, men større enn jorden.
Det kan bety at det er en gassdominert planet som Neptun, men mindre, en slags mini-Neptun.
Eller planeten kan være en steinete planet som jorden, men større. En slik planet kalles gjerne for en superjord.
Forskere mener nå å være nærmere et svar.
De utelukker at planeten er en gassrik mini-Neptun. Planeten har også for lav tetthet til å bare være laget av stein.
Isteden tyder dataene på at planeten kan bestå av stein og 10 til 20 prosent vann. Mye av vannet vil antagelig være frosset, og planeten kan se ut som en diger snøball.
Vender ene siden mot stjernen
LHS 1140 b kretser rundt en rød dvergstjerne, den vanligste stjernetypen. Stjernen er en femtedel så stor som vår sol, og avgir mindre varme.
LHS 1140 b går i bane nokså nærme stjernen sin. Det gjør at planeten alltid vender samme side mot stjernen. Den har bunden rotasjon, slik som månen har til jorden. Les mer om bunden rotasjon i denne saken.
På LHS 1140 b kan det være varmt nok til at det eksisterer flytende vann på den siden av planeten som vender mot stjernen.
Hav i midten?
Observasjoner med James Webb teleskopet tyder nemlig på at det er en atmosfære på planeten med nitrogen. Jordens atmosfære består også for det meste av nitrogen.
Hvis det stemmer at planeten har en jordlignende atmosfære, er modellen som passer best en snøballverden med et hav i midten, ifølge en pressemelding om studien.
Havet kan være rundt 4.000 kilometer i diameter eller omtrent halvparten så stort som Atlanterhavet.
Sentrale områder av sjøen kan ha en temperatur på behagelige 20 grader.
– Av alle kjente tempererte eksoplaneter, kan LHS 1140 b godt være vårt beste alternativ for en dag å bekrefte flytende vann på overflaten av en fremmed verden, sier Charles Cadieux, doktorgradsstudent ved University of Montreal.
– Dette ville være en viktig milepæl i letingen etter potensielt beboelige eksoplaneter.
– Første gang
At planeten ser ut til å ha atmosfære er spesielt i seg selv.
– Dette er første gang vi ser et hint av en atmosfære på en steinete eller isrik planet i den beboelige sonen, sier Ryan MacDonald, en av forskerne som var med på studien i en pressemelding fra University of Michigan.
– Å oppdage atmosfære på en liten, steinete verden er et hovedmål med James Webb-teleskopet, men disse signalene er mye vanskeligere å se enn for digre planetatmosfærer, sa MacDonald.
Må bekreftes
Hypotesen om en snøballverden med atmosfære må bekreftes i videre studier.
Forskerne ønsker å lete etter CO2 i planetens atmosfære via flere observasjoner med James Webb-teleskopet. Dette kan si mer om atmosfærens evne til å holde på varme.
– Å oppdage en jordlignende atmosfære på en temperert planet presser grensene til James Webb. Det er gjennomførbart. Vi trenger bare mye observasjonstid, sier René Doyon, direktør for Trottier Institute for Research on Exoplanets.
Det er mulig med åtte observasjoner av planeten med James Webb i året, ifølge pressemeldingen.
– Vi trenger minst ett år til med observasjoner for å bekrefte at LHS 1140 b har en atmosfære og sannsynligvis to eller tre til for å oppdage karbondioksid, sier Doyon.
Fant ikke atmosfære i spennende system
James Webb har også tatt en kikk på atmosfæren til andre planeter.
Det var knyttet forventning til studier av solsystemet Trappist-1. Systemet har syv jordlignende planeter, hvorav alle ligger omtrent i den beboelige sonen.
Men James Webb har ikke funnet noen tegn til atmosfære på planetene som så langt er undersøkt i systemet.
Den innerste planeten, Trappist 1b, er brennhete 230 grader på siden som vender mot solen og ser ikke ut til å ha atmosfære.
Trappist-1c er rundt 100 grader på dagsiden, og det er ikke tegn til en atmosfære som fordeler varmen.
Kanskje vil LHS 1140 b vise seg å ha et bedre utgangspunkt for flytende vann og levelige forhold.
Referanse:
Charles Cadieux, m. fl.: «Transmission Spectroscopy of the Habitable Zone Exoplanet LHS 1140 b with JWST/NIRISS», The Astrophysical Journal Letters, 10. juli 2024.
