Znanost se nalazi u zlatnom dobu otkrića - svakog dana čitamo o novim otkrivenim planetima izvan našeg sustava, kojima dajemo zajedničko ime egzoplaneti. NASA je do danas potvrdila preko 5000 takvih svjetova, a najčešća klasa dobila je ime 'super-Zemlja' - što je kategorija kamenitih svjetova koji su 30 do 70 posto veći od našeg planeta.

Oni mogu biti kameniti kao Zemlja, sastavljeni od gustih i pokretnih plinova ili oboje. Trećina otkrivenih egzoplaneta spada u kategoriju super-Zemlja, što znači da su vrlo česta pojava u drugim planetarnim sustavima.

Statistički gledano, samo u našoj galaksiji imamo preko trilijun egzoplaneta, a prema trenutnom saznanju, svemir je krcat kandidatima za super-Zemlju. Naravno, neki od njih možda su i naseljivi, što znači da se na njihovim površinama, u njihovim atmosferama i njihovim oceanima nalazi potencijal za nastanak života.

'Radi se o stvarno zanimljivim planetima', rekao je Renyu Hu, istražitelj egzoplaneta u NASA-inom JPL-u.

NASA je, primjerice, 2022. objavila otkriće planeta LP 890-9 c, a on na papiru izgleda kao naseljiva lokacija. Kamenit je, 40 posto veći od naše Zemlje te se vrti u 'naseljivoj zoni' svojeg sustava, u području u kojem može postojati tekuća voda, premda je za nijansu hladniji. Kakva je njegova površina i ima li izvanzemaljaca - ne znamo.

Drugo pitanje koje vrijedi postaviti je - što se nalazi u atmosferi? Jesu li drugi primjeri super-Zemlje zbilja kao naš planet? Profesor astronomije na Sveučilištu u Arizoni, Chris Impey, kaže da o tom tipu planeta znamo jako malo zato što niti jedan nije u našem sustavu.

Druga otkrivena super-Zemlja u 2022. možda ima oceane koji su više puta veći od onih na Zemlji, a pri otkrivanju takvih detalja poslužit će nam teleskopi nove generacije. James Webb, naime, ima alate kojima može detaljno izračunati sastav plinovitog omotača udaljenih svjetova.

Tim rečeno, pronalaženje novih svjetova nije lak posao. Promatračnice specijalizirane za pronalazak egzoplaneta, poput NASA-inog TESS-a, neprekidno zure u udaljene zvijezde ne bi li otkrile promjene u svjetlini koje uzrokuje tranzicija tamošnjeg planeta. TESS je do danas potvrdio postojanje 240 planeta uz nekoliko tisuća potencijalnih kandidata.

Nakon što su se svi složili u tome da oko neke udaljene zvijezde kruži planet, može početi dublja analiza teleskopima poput Webba. On može otkriti sastav atmosfere - primjerice, Zemljina ima jako puno dušika i kisika, kao i tragove ugljičnog dioksida, objašnjava Mashable.

Svi su jako daleko

Čak i najbliži planeti udaljeni su od Zemlje trilijunima kilometara, što postavlja pitanje kako teleskop uopće može zaključiti što se događa na udaljenoj super-Zemlji. Trik je u svjetlosti zvijezda. Kad planet proleti ispred zvijezde, svjetlo prolazi kroz njegovu atmosferu te, s vremenom, dolazi do mjernih instrumenata teleskopa koji ga razdvoje i time prepoznaju određene molekule koje apsorbiraju vrlo specifične valne duljine. Prema tome, ako se određena valna duljina ne pojavi u spektru koji sakupi Webb, to znači da ju je 'pojela' atmosfera te da se taj element zbilja nalazi tamo.

Webb bi u drugom dijelu ovog desetljeća mogao dobiti pojačanje u obliku 'Ekstremno velikog teleskopa' (ELT), a koji se gradi u čileanskoj pustinji te će sakupljati svjetlo koje prolazi kroz atmosfere egzoplaneta. Njegovo glavno ogledalo imat će promjer od 39 metara te će mu čak dozvoliti snimanje slika nekih egzoplaneta. 'ELT će revolucionirati proučavanje planeta izvan našeg sustava', piše ESO.

Premda nas idućih godina čekaju otkrića hrpe fascinantnih svjetova, činjenica je da smo ograničeni našim položajem u svemiru. Teleskop Webb, konkretno, može 'uloviti' egzoplanet samo ako ga snimi dok prolazi ispred svoje zvijezde. Webbu je za to snimanje potreban savršen kut, a koji nemaju naši teleskopi.

Za otkriće tipičnog planeta koji putuje oko tipičnog crvenog patuljka šansa iznosi samo dva posto. Nama najbliži poznati egzoplanet pod imenom Proxima Centauri b je super-Zemlja otkrivena 2016. Otkrili smo ga dok je utjecao na svjetlo svoje zvijezde, no problem je u tome što niti jedan od naših teleskopa nije postavljen pod kutom u kojem možemo snimati svjetlo u njegovoj atmosferi. To znači da većina informacija o egzoplanetu Proxima Centauri b, unatoč relativnoj blizini Zemlji, nastavlja biti misterij.

Život u naseljivim svjetovima?

Pitanje koje je svima na pameti vjerojatno je vezano uz naseljivost super-Zemlje, odnosno potencijalnog života koji mili njenom površinom. Ako je super-Zemlja zbilja naseljiva, to ne znači da na njoj ima života. Planet, kaže Ravi Kumar Kopparapu, stručnjak za egzoplanete iz NASA-inog centra Goddard, može biti naseljiv, ali nenaseljen.

Znanstvenici impliciraju da ipak postoji velik broj naseljivih primjera super-Zemlje, prije svega zato što zbog veće mase mogu lakše zadržati atmosferu, što ih štiti od UV zračenja. Super-Zemlja također može zadržati velike količine vode koja, napominjemo, nije rijedak element.

Hu je posebno zainteresiran za super-Zemlju koja je 'hladna', što ne znači nužno da je riječ o ledenom svijetu, već planetu koji nije spalila njegova zvijezda (mnogi egzoplaneti pronađeni su jako blizu zvijezda, poput TRAPPIST-a 1b, koji je možda kamenit, no za krug oko sunca treba su samo dan i pol). 'Postoji šansa da velik broj primjera super-Zemlje ima temperature na tlu koje podsjećaju na one na Zemlji', rekao je.

S druge strane, neki egzoplaneti možda imaju atmosfere ispunjene parom, naglasio je Kopparapu. Visoke temperature su možda vodu s površine pretvorile u paru, što znači da je takav svijet jako vruć, no neki njegovi dijelovi možda nisu - poput podzemnih pećina ili područja u blizini podvodnih geotermalnih izvora.

Prepoznavanje života na udaljenoj super-Zemlji potpuno je nova i izazovna avantura. Premda možemo otputovati u najudaljenije dijelove svijeta te pronaći život u najneobičnijim okolnostima, to nije moguće u slučaju egzoplaneta.

Treba nam hrpa dokaza kako bismo potvrdili to da svjetovi udaljeni trilijunima kilometara od Zemlje podržavaju život. Kontekst je ključ, objašnjava Kopparapu. Je li planet izložen opasnoj radijaciji? Imamo li dovoljno podataka dobivenih pomoću teleskopa da stvorimo računalnu simulaciju okoliša na planetu? Postoje li alternativni načini, pored života, kojima možemo objasniti prisutnost nekih plinova, poput metana?

'Ukratko - moramo biti jako oprezni', naglašava Kopparapu, dodajući: 'Priroda ima hrpu načina kojima nas može zavarati.'