Juuri löydetty planeetta, joka kiertää hämärää Barnardin tähteä (kuvassa), on paljon suurempi ja kylmempi kuin Maa.
M. Kornmesser/ESO
Meidän kulmamme Linnunradasta on muuttumassa varsin naapurilliseksi. Vuonna 2016 tähtitieteilijät löysivät planeetan, joka kiertää Proxima Centauria, aurinkoamme lähintä tähteä, vain neljän valovuoden päässä. Nyt he uskovat löytäneensä eksoplaneetan Barnardin tähden ympäriltä, joka 6 valovuoden päässä on toiseksi lähin tähtijärjestelmä. Planeetta – viileä maailma, joka on yli kolme kertaa painavampi kuin Maa – on niin lähellä, että tutkijat voivat saada tietoa sen ilmakehästä tulevilla jättiläisteleskoopeilla. ”Tästä tulee yksi parhaista ehdokkaista”, sanoo tähtitieteilijä Nikku Madhusudhan Cambridgen yliopistosta Britanniasta, joka ei kuulunut löytöryhmään.
Barnardin tähti b:tä, kuten uutta planeettaa kutsutaan, oli sietämättömän vaikea paikallistaa, ja tutkimusryhmä käyttää siitä nimitystä ”ehdokasplaneetta”, vaikka se on varma, että se on siellä. Useimmat eksoplaneetat, mukaan lukien ne tuhannet, jotka NASAn hiljattain eläkkeelle jäänyt Kepler-avaruusteleskooppi on tunnistanut, on löydetty käyttämällä kauttakulkutekniikkaa: etsitään tähtien valossa ajoittaista notkahdusta planeetan kulkiessa sen edestä. Tämä menetelmä havaitsee kuitenkin vain pienen osan niistä planeetoista, jotka Maasta katsottuna kulkevat tähtensä poikki. Vuosikymmeniä kestäneestä tarkkailusta huolimatta tähtitieteilijät eivät ole havainneet yhtään Barnardin tähden kautta kulkevaa planeettaa.
Mutta tähtitieteilijät voivat etsiä planeettoja myös mittaamalla niiden painovoiman vetoa tähteen. Satoja eksoplaneettoja on löydetty etsimällä tähtien valon taajuuden ajoittaisia Doppler-siirtymiä. Vuonna 2015 tähtitieteilijät havaitsivat Barnardin tähden valossa viitteitä tällaisista siirtymistä. ”Sitten lähdimme ankarasti etsimään sitä”, sanoo tähtitieteilijä Ignasi Ribas Barcelonan avaruustieteiden instituutista Espanjasta, joka johti uutta projektia.
Hänen ryhmänsä teki havaintoja kahdella maanpäällisellä teleskoopilla Chilessä ja Espanjassa. He tekivät havaintoja myös Espanjan Calar Alton observatoriossa olevalla spektrografilla ja lisäsivät mukaan näiden ja neljän muun instrumentin arkistoidut tiedot 20 vuoden ajalta, jolloin he saivat yhteensä lähes 800 mittausta. ”Se oli yhteisön ponnistus”, Ribas sanoo. Kuten he raportoivat tänään Nature-lehdessä, he havaitsivat, että tähden valo värähteli 233 päivän välein, mikä viittaa planeettaan, jonka kiertoradalla on 223 päivän vuosi.
On mahdollista, että värähtelyt johtuvat jostain, joka vaikuttaa tähden loistoon jaksottaisesti, kuten tähtipilkut. Ryhmä on laskenut, että tämä on erittäin epätodennäköistä, joskin silti mahdollista. ”Olemme melko vakuuttuneita”, että kyseessä on planeetta, Ribas sanoo. Madhusudhan ei ole aivan yhtä varma: ”Jos asia varmistuu, se on erittäin hyvä. Se osoittaa, miten vaikeaa tämä on.”
Tämän ratatiedon perusteella ryhmä laskee, että planeetan täytyy painaa vähintään 3,2 kertaa niin paljon kuin Maan. Tämä asettaa Barnardin tähti b:n suoraan terra incognitaan Maan kaltaisten pienten kiviplaneettojen ja Neptunuksen kaltaisten suurempien kaasuplaneettojen väliin. Kepler-lento on osoittanut, että tällaiset välivaiheen planeetat ovat yleisiä eri puolilla galaksia, mutta koska kahdeksan kotiplaneettamme joukossa ei ole yhtään esimerkkiä, tähtitieteilijöillä on vain vähän käsityksiä siitä, millaisia ne ovat. Ovatko ne kivisiä supermaita vai kaasumaisia mini-Neptuneja? ”Emme vain tiedä. Sitä on todella vaikea sanoa”, Ribas sanoo.
Barnardin tähti b:stä saadakseen lisätietoja tarvitaan todennäköisesti teleskooppeja, jotka pystyvät havaitsemaan itse planeetan valon. Se on vaikeaa, koska Maasta katsottuna planeetta on lähellä tähteä ja peittyy sen häikäisyn alle. Muutamat teleskoopit, joissa on koronagraafit – laitteet tähden valon peittämiseksi – ovat ottaneet suoraan kuvia muutamista laajoilla kiertoradoilla olevista suurista planeetoista, mutta Barnardin tähti b:n kaltaiset planeetat vaativat seuraavan vuosikymmenen aikana tulossa olevien jättimäisten teleskooppien, kuten Euroopan 39-metrisen Extremely Large Telescope -teleskoopin, suurempaa resoluutiota. Näiden kaukoputkien havainnot voisivat paljastaa planeetan pyörimisnopeuden, sen ilmakehän koostumuksen ja paksuuden sekä sen, onko sillä pilviä. ”Tämä olisi unelma. Saisimme tietää niin paljon tästä planeetasta”, Ribas sanoo.
Vaikka Barnardin tähti b olisikin kivinen, elämän olisi vaikea juurtua sen viileälle pinnalle. Vaikka planeetta kiertää tähteään paljon lähempänä kuin Maa Aurinkoa, Barnardin tähti, punainen kääpiö, on niin himmeä, että sen planeetta saa vain kaksi prosenttia Maan saamasta energiasta. Ryhmä arvioi pintalämpötilaksi -170 °C.
Madhusudhan pitää tulosta varmana merkkinä siitä, että tähtitieteilijät löytävät pian muitakin saapujia tähtien naapurustoon. ”Olen valmis arvaamaan, että tällaisia on paljon lähistöllä”, hän sanoo. ”Kysymys kuuluu, miten havaitsemme ne?”
*Oikaisu, 15.11. klo 9.50: Juttua on päivitetty kiertoradan keston korjaamiseksi.