Verdens kraftigste teleskop har gjort sine første observasjoner av en planet utenfor vårt solsystem, og varsler om en ny æra av astronomi der fjerne verdener kan skannes for tegn på liv.
Observasjonene, fra Nasas James Webb Rom Teleskop, gi ny innsikt i dannelsen av planeten, en het gassgigant kalt Wasp-39b som er 700 lysår unna i stjernebildet Jomfruen. De gir også de første klare bevisene for karbondioksid i atmosfæren til en planet som kretser rundt en fjern stjerne.
“Vi vil vite hvor unike vi er og hva sjansen er for liv andre steder i universet,” sa Dr Vivien Parmentier, førsteamanuensis i fysikk ved Oxford University og medlem av samarbeidet bak arbeidet. «CO2-deteksjon er vanligvis en av tingene vi skal se etter. Dette viser at vi har evnen, noe som er ekstremt spennende for oss alle.»
Et sentralt mål for James Webb er å analysere atmosfæren til fjerne planeter og søke etter biosignaturgasser som kan indikere tilstedeværelsen av liv på planeten nedenfor.
Wasp-39b i seg selv blir ikke sett på som en lovende kandidat for livet. Den enorme gassplaneten er omtrent 1,3 ganger så stor som Jupiter, med en gjennomsnittstemperatur på rundt 900C. Den er så nær vertsstjernen – omtrent en åttendedel av avstanden mellom solen og Merkur – at det bare tar rundt fire jorddager å lage en fullstendig krets.
Dens nærhet til stjernen betyr at den sannsynligvis vil være tidevannslåst, med den ene siden konstant vendt mot stjernen og den andre siden innhyllet i uendelig mørke.
Planeten ble oppdaget i 2011, etter at astronomer oppdaget subtil, periodisk dimming av lys fra vertsstjernen, forårsaket av planeten som passerte foran. Det siste arbeidet går videre ved å måle stjernelys som blir filtrert gjennom planetens atmosfære. Fordi forskjellige gasser absorberer forskjellige bølgelengder av lys, kan en analyse av regnbuen av stjernelys indikere nøyaktig hvilke gasser som er tilstede.
Tidligere resultater fra Hubble- og Spitzer-teleskopene hadde gitt hint om tilstedeværelsen av karbondioksid, men de siste observasjonene, som skal publiseres i tidsskriftet Nature, gir de første avgjørende bevisene.
Wasp-39bs enorme størrelse og skyfri atmosfære gjorde den til et ideelt første mål. Astronomer planlegger nå å bruke de samme teknikkene for å analysere atmosfærene til mindre, steinete planeter som blir sett på som potensielt beboelige, slik som de i Trappist-1 stjerne system. De vil lete etter jordlignende atmosfærer, dominert av nitrogen, karbondioksid og vanndamp og en samlet balanse av gasser som antyder et bidrag fra biologiske prosesser.
“Vi leter etter en kombinasjon av gasser som vi ikke lett kan forklare med vår forståelse av kjemi, kan indikere at noe produserer det,” sa Dr Jo Barstow, en astronom ved The Open University og medlem av JWST-samarbeidet bak avisen.
Observasjon av planetariske atmosfærer vil også hjelpe astronomer å skille mellom små, steinete planeter som er mer jordlignende og de som er nærmere Venus, som noen ganger refereres til som jordens onde tvilling på grunn av dens brennende 470°C overflatetemperatur og dens tette, giftige atmosfære.
“Det var nok litt flaks at Venus endte opp så ugjestmild og jorden endte opp med liv,” sa Barstow. “Det kan ha vært et veldig lite vippepunkt som drev dem i så forskjellige retninger.”