Może i to nie pozostało dowód na istnienie kosmitów, ale ta mapa dosadnie wskazuje nam drogę, gdzie ich szukać. W końcu wzięli się do roboty.
Naukowcy nie ogłosili, iż znaleźli kosmitów. Zrobili coś znacznie bardziej użytecznego. Przejrzeli dane o ponad 6000 znanych egzoplanetach i wytypowali 45 skalistych światów, które najlepiej nadają się do sprawdzania, gdzie naprawdę kończy się planetarna gościnność dla życia. To nie jest lista planet z obcymi, tylko mapa priorytetów dla teleskopów, które dopiero mają odpowiedzieć, które z tych światów mają atmosfery, wodę i warunki choćby częściowo przypominające ziemskie.
To nie jest katalog kosmitów, tylko lista najlepszych celów
Nowa praca zespołu z Cornell University i Carl Sagan Institute porządkuje temat, który od lat był trochę rozmyty. Wiadomo było, iż część egzoplanet leży w tzw. strefie zamieszkiwalnej, czyli w takim zakresie odległości od gwiazdy, gdzie na powierzchni planety mogłaby istnieć ciekła woda. Problem polegał na tym, iż brakowało uporządkowanej listy małych, skalistych światów, które naprawdę warto obserwować w pierwszej kolejności.
Autorzy wykorzystali dane z Gaia DR3 i NASA Exoplanet Archive, a potem odsiali planety tak, by skupić się na tych najbardziej interesujących dla badań nad habitowalnością. W efekcie dostali 45 skalistych światów w tzw. empirycznej strefie zamieszkiwalnej i 24 w węższej, bardziej konserwatywnej wersji tej strefy, określanej jako 3D-HZ.
Empiryczna strefa zamieszkiwalna opiera się częściowo na doświadczeniu z Układu Słonecznego, czyli na tym, iż Ziemia jest światem z wodą w stanie ciekłym, a Wenus i Mars wyznaczają granice, gdzie warunki stają się zbyt gorące lub zbyt zimne. Węższa 3D-HZ jest bardziej zachowawcza i opiera się na modelach klimatu planetarnego. Innymi słowy, 45 planet to szersza lista kandydatów, a 24 to grono bardziej rygorystycznie wyselekcjonowane.
Strefa życia nie wystarczy, bo planeta może być dobrze ustawiona i przez cały czas martwa
Planeta leżąca w strefie zamieszkiwalnej nie staje się automatycznie drugą Ziemią. Może nie mieć atmosfery, może mieć atmosferę zbyt gęstą, może być bombardowana przez rozbłyski gwiazdy albo utracić wodę dawno temu. Autorzy podkreślają zresztą wprost, iż choćby najbardziej obiecujące światy z listy, takie jak planety systemu TRAPPIST-1 czy LHS 1140 b, pozostają zależne od jednego podstawowego warunku: czy w ogóle zdołały utrzymać atmosferę. Bez niej cała opowieść o potencjalnej wodzie i łagodniejszym klimacie może się rozsypać.
Badanie nie może być zatem określane jako ranking planet z życiem, ale jako katalog do sprawdzania granic teorii. Autorzy chcą obserwować nie tylko światy najbardziej podobne do Ziemi, ale także te leżące przy wewnętrznej i zewnętrznej krawędzi strefy zamieszkiwalnej oraz planety o bardziej wydłużonych orbitach.
Taki dobór ma pokazać, czy nasze obecne modele nie są zbyt uproszczone. Możliwe przecież, iż część planet okresowo wchodzi i wychodzi ze strefy sprzyjającej wodzie, a mimo to przez długi czas zachowuje warunki nadające się do życia. Możliwe też, iż niektóre światy w dobrej strefie od początku były klimatyczną katastrofą.
Na liście są znane gwiazdy, ale też mniej medialne światy, które mogą okazać się równie ważne
Wśród najbardziej interesujących obiektów zespół wskazuje planety TRAPPIST-1 d, e, f i g oraz LHS 1140 b. Nie jest to jakieś duże zaskoczenie. Układ TRAPPIST-1 od lat uchodzi za jeden z najciekawszych laboratoriów do badania małych, skalistych światów, bo jego planety są względnie blisko i często przechodzą przed tarczą swojej gwiazdy, co ułatwia analizę ich atmosfer metodą tranzytową. TRAPPIST-1 e ma promień około 0,92 promienia Ziemi, masę około 0,69 masy Ziemi i okrąża gwiazdę co 6,1 dnia. To czyni ją jednym z najbardziej kuszących celów do dalszych obserwacji, choć wciąż nie daje żadnej gwarancji drugiej Ziemi.
Równie interesujący jest LHS 1140 b, który znajduje się około 48 lat świetlnych od Ziemi i od dawna jest analizowany jako potencjalnie bogaty w wodę świat albo obiekt z grubszą atmosferą. NASA Exoplanet Catalog podaje dla niego promień około 1,73 promienia Ziemi i masę około 5,6-6,38 masy Ziemi, co stawia go na granicy między bardziej masywną superziemią a światem, którego struktura może być bardziej złożona niż zwykła skała powiększona o kilka razy. To zresztą dobrze pokazuje, iż choćby na tej krótkiej liście nie mamy jednego typu planet, ale całą mozaikę bardzo różnych kandydatów.
W grupie szczególnie interesujących znalazła się też Proxima Centauri b, czyli najbliższa nam znana egzoplaneta w strefie zamieszkiwalnej. Ma ona masę około 1,07 masy Ziemi, okres orbitalny 11,2 dnia i odległość od gwiazdy około 0,0485 AU. To czyni ją niezwykle atrakcyjną dla przyszłych prób obrazowania bezpośredniego, ale jednocześnie bardzo trudną interpretacyjnie, bo jej gwiazda jest czerwonym karłem o wysokiej aktywności. A właśnie aktywność takich gwiazd jest jednym z największych znaków zapytania przy całej klasie potencjalnie zamieszkiwalnych światów.
Badacze nie szukali tylko najbardziej ziemskich planet, ale też tych, które najlepiej da się sprawdzić
Zespół nie poprzestał na prostym pytaniu, które światy są w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy. Dla planet tranzytujących policzono m.in. Transmission Spectroscopy Metric, czyli wskaźnik pomagający ocenić, czy atmosfera danej planety jest dobrym celem dla spektroskopii tranzytowej.
Dla planet nietranzytujących ważniejsze stały się z kolei separacja kątowa i kontrast względem gwiazdy, czyli parametry najważniejsze dla przyszłego obrazowania bezpośredniego. Dzięki temu z listy od razu wynika nie tylko gdzie patrzeć, ale także jakim narzędziem najlepiej patrzeć.
Dało nam to bardzo mocne wskazówki. TRAPPIST-1 d, e, f i g oraz LHS 1140 b wypadają wysoko jako cele dla badań tranzytowych, natomiast Proxima Centauri b, Wolf 1061 c czy GJ 273 b wyglądają ciekawiej z perspektywy przyszłych prób bezpośredniego obrazowania. Wiele z tych światów nie będzie dało się zbadać jedną metodą. Część najlepiej otwiera się przed JWST i jego następcami podczas tranzytów, inne będą wymagały kolejnej generacji teleskopów zdolnych odseparować słaby blask planety od jasnej gwiazdy.
To także lista dla teleskopów, których jeszcze nie ma albo dopiero zaczynają działać
Autorzy piszą wprost, iż ich katalog ma pomóc przy planowaniu obserwacji dla JWST, Bardzo Dużego Teleskopu, przyszłego Habitable Worlds Observatory oraz takich koncepcji, jak LIFE. W komunikacie Cornell pada też Nancy Grace Roman Space Telescope, którego start jest w tej chwili planowany na nie wcześniej niż maj 2027 r. Praca nie jest tylko ćwiczeniem na już znanych planetach. To raczej plan bitwy dla całej kolejnej dekady obserwacji egzoplanet.
Przypomnijmy, iż we wrześniu 2025 r. NASA opublikowała wyniki analiz z JWST, według których planeta TRAPPIST-1 e prawdopodobnie nie ma atmosfery zdominowanej przez dwutlenek węgla, czyli nie wygląda po prostu jak miniaturowa Wenus. To jeszcze nie czyni z niej świata przyjaznego życiu, ale zawęża zestaw możliwych scenariuszy. Właśnie tak ma działać cała ta nowa lista. Nie ma dostarczać łatwych odpowiedzi, ale podpowiadać, które planety mogą najszybciej odsiać złe hipotezy i zostawić te bardziej obiecujące.
