Romteleskopet James Webb har tatt en kikk på atmosfæren til den svære planeten K2-18 b.
Planeten er interessant i jakten på livstegn i rommet.
For fire år siden skapte planeten overskrifter fordi forskere oppdaget vanndamp i atmosfæren med Hubble-teleskopet.
Nå forskere tatt en kikk på atmosfæren igjen med det nye og avanserte romteleskopet James Webb. Det melder NASA.
– Planeten er interessant fordi den reiser rundt vertsstjernen sin i det som regnes som den klassiske beboelige sonen, skriver Stephanie Werner på e-post til forskning.no.
– Det er definert av sannsynlig tilstedeværelse av flytende vann på overflaten, gitt at planeten har en overflate, forklarer hun.
Werner er professor ved Universitetet i Oslo og er forsker ved Senter for planetær beboelighet.
Hav under en hydrogen-atmosfære?
Den nye studien er akseptert for publisering i det vitenskapelige tidsskriftet Astrophysical Journal Letters.
Undersøkelsen med James Webb har avdekket molekyler med karbon atmosfæren til K2-18 b, som metan og karbondioksid.
Kombinert med mangel på ammoniakk støtter dette en hypotese om at planeten kan ha vann på overflaten under en hydrogenrik atmosfære.
Det er foreslått at K2-18 b kan være et eksempel på en såkalt hycean-planet, et begrep lansert av Nikku Madhusudhan i 2021.
Dette er en hypotetisk planettype.
Disse planetene skal ha en størrelse som er mellom jorden og Neptun, hydrogenatmosfære og vann.
Det er mulig at liv kan eksistere på slike planeter og ikke bare på planeter som ligner jorden, mener noen forskere.
– Funnene våre understreker viktigheten av å vurdere ulike beboelige miljøer i søket etter liv andre steder, sier Nikku Madhusudhan, astronom ved University of Cambridge, i artikkelen fra NASA.
Han har ledet den nye undersøkelsen.
Tradisjonelt har søket etter liv på fremmede planeter vært fokusert på mindre steinplaneter, sier Madhusudhan.
Spennende stoff
Videre ble det funnet et mulig tegn på molekylet dimetylsulfid i atmosfæren til planeten. Det er en organisk svovelforbindelse som på jorden bare produseres av liv, ifølge NASA.
Mesteparten av dimetylsulfid i jordens atmosfære er laget av planteplankton i havet, opplyses det.
Funnet av dette molekylet er imidlertid usikkert og må følges opp.
Selv om dimetylsulfid stammer fra levende organismer på jorden, er det ikke sikkert at det samme gjelder på en planet som er helt annerledes enn vår.
Det er mulig at andre prosesser kan skape stoffet. Dette er noe som må undersøkes nøye, skulle funnet bli bekreftet.
– Kommende James Webb-observasjoner bør kunne bekrefte om dimetylsulfid faktisk er til stede i atmosfæren til K2-18 b på signifikante nivåer, sier Nikku Madhusudhan.
Spor i stjernelyset
Forskerne har studert atmosfæren til planeten i det den passerte foran stjernen sin.
Da dimmes lyset som kommer fra stjernen, og det var slik planeten først ble oppdaget i 2015.
Når planeten passerer foran stjernen, går litt av stjernelyset igjennom atmosfæren til planeten. Noen bølgelengder av lyset blir fanget opp av atomer i atmosfæren dens. Det setter spor i lysspekteret som forteller om hva atmosfæren består av.
Stor planet
K2-18 b ligger 120 lysår unna jorden rundt og går rundt en dvergstjerne.
Planeten er stor. Den er 8,6 ganger så massiv som jorden og har en radius som er over dobbelt så stor.
Den ligger som nevnt i den beboelige sonen, der det ikke er altfor varmt eller for kaldt, og det er mulig at flytende vann kan eksistere.
Temperaturen på overflaten styres imidlertid også av planetens atmosfære. Hvorvidt det faktisk er mulig med flytende vann på overflaten, kommer an på om det er nok drivhusgasser til å holde en god temperatur, men ikke for mye slik at man får en løpsk drivhuseffekt. Det forteller Stephanie Werner.
Planeten er mer massiv enn jorden og har blitt kalt en super-jord. Fremdeles er det usikkert hva planeten består av.
– Gitt en lav gjennomsnittlig tetthet bør den enten ha en veldig tykk atmosfære eller ha et indre som er bygget opp av mer lette materialer i stedet for en jernkjerne, forteller Werner.
Forstår ikke disse planetene enda
K2-18b har en størrelse som er mellom jorden og Neptun. Forskere forstår ikke naturen til disse planetene så godt enda.
– Vi må tenke utenfor boksen med hensyn til strukturen til disse planetene. Vi har ikke slike planeter i solsystemet, forteller Werner.
– Å finne ut om K2-18b er en superjord med en tykk hydrogenatmosfære, eller en mini-Neptun, eller som forskergruppen promoterer, en hycean-planet, vil kreve flere observasjoner, flere modeller, flere ideer og også flere eksempler.
Ingen vanndamp likevel
Den store forskjellen mellom Hubble og James Webb er bølgelengdeområdet av lyset som kan undersøkes, samt oppløsningen som er mulig å få, forteller Werner.
I den nye undersøkelsen av K2-18b er det noen forskjeller fra funnene gjort av Hubble i 2019.
– Forskerne utelukker nå vann i atmosfæren til fordel for at metan er den mest sannsynlige påvisningen, skriver Werner.
Altså er det ikke vanndamp i atmosfæren til planeten likevel.
– I området Hubble kan observere, overlapper de indikative båndene, i James Webb-observasjon kan de skilles, forklarer Werner.
Forskerne mener likevel at det kan være vann på planeten dypere ned, og at dette havet er dekket av en hydrogenrik atmosfære som også inneholder metan og karbondioksid. Det foreslås med utgangspunkt i hycean-planetmodellen.
Må følges opp
Når det gjelder dimetylsulfid, som lages av levende organismer på jorden, så sier Werner at forskerne ser et hint av dette, men at signalet ikke er sterkt nok til at det er sikkert.
– Kombinasjonen av dimetylsulfid og metan gjør forslaget litt sterkere.
– Observasjonene må gjentas flere ganger for å få et sterkt nok signal, og forskerteamet har søkt om mer tid på James Webb for å forbedre dataene.
Werner skriver at nye observasjoner gir nye hint og forbedrer vår forståelse av eksotiske verdener som det ikke finnes maken til i vårt solsystem.
– Det flotte med eksoplaneter, planeter utenfor vårt solsystem, er at vi går inn i et helt nytt territorium.
Andre prosjekter bortsett fra James Webb vil gi mer informasjon, og Werner nevner Ariel og PLATO-oppdragene. PLATO vil finne enda flere planeter som kanskje ligner K2-18b.
– Da kan vi begynne å tenke på å karakterisere nye klasser av planeter.
