För flera år sedan riktade astronomer ett teleskop mot en annan stjärna och upptäckt något anmärkningsvärt: sju planeter, var och en ungefär lika stor som jorden. Planeterna var ganska nära sin lilla stjärna – alla deras sju banor skulle passa inuti Merkurius. Och ändå, eftersom denna stjärna är mindre, svalare och svagare än vår egen, är åtminstone tre av dessa steniga världar i den beboeliga zonen, vid rätt temperatur för flytande, strömmande vatten. Jordlik storlek och solighet garanterar inte att du kommer att hitta ET, men om du letade efter tecken på främmande liv bortom detta solsystem, skulle detta hörn av universum vara en lovande plats att börja.
Systemet, som kretsar kring en stjärna känd som TRAPPIST-1, är ovanligt; forskare hade aldrig hittat en liknande förut, och inte heller sedan dess. Vi kan inte se exoplaneterna, som heter b, c, d, e, f, g och h; från 40 ljusår bort, var de bara små blippar i teleskopdata. Konstnärer på NASA har illustrerad dem, deras fantasi styrs av detaljer om världarna i vårt system, inklusive jordens moln och hav, men exoplaneterna har i grunden förblivit ett mysterium. Så när rymdteleskopet James Webb, det nyaste och mest kraftfulla teleskopet där ute, lanserades, var både experter och rymdentusiaster angelägna om att peka det mot detta kosmiska alfabet och få en verklig glimt av världarna inom sig.
Nu de första resultaten är ute: Webb-teleskopet har observerat b, den innersta planeten, och hittat … ingenting. Inga tecken på koldioxid, en nyckelkomponent i vår atmosfär, och som Webb är designad för att upptäcka även på många ljusår bort. Inga bevis på någon betydande atmosfär alls. ”Vi är förvånade,” berättade Tom Greene, en astrofysiker vid NASA som ledde teamet bakom den nya forskningen. ”Jag blev lite besviken.”
Den goda nyheten är att vi fortfarande har sex andra planeter att kolla in, och de världar som är längre bort från sin stjärna kan vara mer benägna att ha en betydande atmosfär. Det betyder att vi har sex chanser till att hitta en atmosfär runt en stenig värld, och kanske till och med upptäcka närvaron av föreningar som är associerade med livet som vi känner det. Fler observationer skulle också ge oss en rikare förståelse för om stjärnor som den i TRAPPIST-1-systemet, kända som röda dvärgar, är lovande kandidater i sökandet efter beboeliga planeter i kosmos. Detta har stora konsekvenser: Röda dvärgar är långt fler än sollika stjärnor i Vintergatan, och de kommer sannolikt att ha steniga planeter också. Om ens en TRAPPIST-1-planet har de förutsättningar som vi vet behövs för liv, skulle det tyda på att galaxen kan krylla av beboeliga världar – och jorden kanske inte är så speciell.
Andra astronomer jag pratade med delade Greenes besvikelse över TRAPPIST-1bs brist på atmosfär, men vissa är inte alls förvånade. Sedan systemets existens tillkännagavs för allmänheten 2017 har forskare utvecklat otaliga modeller för planeterna, och förutsägelserna delades upp. ”Vissa människor trodde att planeten inte skulle ha någon atmosfär alls, och vissa trodde att den kanske skulle ha en venusliknande atmosfär som mestadels var gjord av koldioxid,” Jonathan Fortney, en astronom vid UC Santa Cruz som arbetade med Greene på ny forskning om b, berättade för mig.
Innan Webb kom, observerade rymdteleskopet Hubble de flesta av TRAPPIST-planeterna, inklusive b, och fann inga bevis för ljusa och svullna atmosfärer gjorda av väte. Detta var bara bra för astronomer, eftersom en sådan Neptunusliknande atmosfär inte skulle vara gynnsam för den typ av liv som uppstod här på jorden. Forskare ville upptäcka tyngre gaser som koldioxid, metan och syre – en trio som, åtminstone på jorden, indikerar liv som andas under molnen– och för det behövde de Webb-teleskopet.
Greene och hans team använde Webb för att bedöma b:s atmosfär på ett nytt sätt: De mätte värme i form av infrarött ljus som strålade ut från planeten. Ett svalare resultat skulle tyda på närvaron av en atmosfär som cirkulerar stjärnans värme runt jordklotet. En varmare skulle betyda en bar yta som absorberar energin och sedan reflekterar den tillbaka, som asfalt efter en varm dag. Webb-data visade att det senare fallet var sant; med en dagtemperatur på cirka 450 grader Fahrenheit är TRAPPIST-1b ”nästan perfekt för att baka pizza,” som NASA uttryckte detmen det är också en luftlös stenkula.
Planeten makt har haft en atmosfär för många eoner sedan, men dess stjärna tog förmodligen bort den, berättade Megan Mansfield, en astronom vid University of Arizona som också använder Webb för att studera exoplaneter. Röda dvärgstjärnor är coola stjärnor, tekniskt sett – de är mycket mindre lysande än solen – men de älskar att blossa och spränga strålning ut i rymden. ”Den sortens saker kan ta bort atmosfären från en planet,” sa Mansfield, särskilt en som kretsar så här nära. TRAPPIST-1b kan fortfarande ha en mycket svag atmosfär, för kortvarig för Webb att upptäcka, som gaspinnen som omsluter Merkurius – men det är inte den typ av jordliknande miljö forskare hoppas kunna upptäcka i det systemet.
Så astronomer kommer att röra sig längs planeterna till c, d, e, f, g och h. Greene sa att han var mer optimistisk när det gäller att upptäcka atmosfärer runt TRAPPIST-1s andra planeter – åtminstone innan den nedslående upptäckten på b. Men det är för tidigt att tappa hoppet. Kanske är förhållandena mer bekväma längre ut, där ”det finns mer utrymme för den intensiva strålningen och utblossningen från stjärnan att sprida sig”, sa Mansfield.
Webb-teleskopet har redan observerat c, och resultaten borde vara ute snart, sa Greene till mig. Om det också visar sig vara en atmosfärisk dud, kanske det inte är en anledning för astronomer att oroa sig. Samma med d, till och med, eftersom den kretsar i utkanten av den beboeliga zonen. Men e? Då blir de nervösa. Planeterna e, f och g har störst chans att vara jordliknande, med inte bara en atmosfär utan också ett hav. ”Varje datapunkt vi får, precis som den vi just fick nu, kommer att bidra till att förfina dessa teorier om vad beboelighet betyder för planeter i [red dwarf] system”, berättade Nikole Lewis, en astrofysiker vid Cornell, för mig. Dålig, blottad b kan till och med hjälpa forskare att avgöra om de mer lovande planeterna har vatten: Lewis sa att avsaknaden av atmosfär innebär att Webb-teleskopet kan studera planetens yta och leta efter den kemiska signaturen för vattenmolekyler i ljuset den reflekterar. . En tillräckligt stark signal skulle ge astronomer hopp om att ämnet finns någon annanstans i TRAPPIST-systemet under bättre förhållanden – hoppas att kanske en av dessa världar kan vara ett hem.
Inte för oss, förstås. En vandring till TRAPPIST-systemet förblir science fiction. För närvarande är mänskligheten bunden till vår lugna, ljusa stjärna och till planeterna och månarna runt den. Vi kommer att bygga våra tjusiga teleskop och träna dem på andra världar i galaxen, undrar om de har sina egna silkeslena moln, och något, eller någon, tittar upp på dem från marken.
Inlägget Sökandet efter Earth Look-alikes börjar bli allvarligt dök upp först Atlanten.
