Keturi sausi, be atmosferos egzoplanetai prie Barnardo

Už šešių šviesmečių tyli raudonoji nykštukė slepia paslaptį: keturios mažos, keistos planetos išdėstytos tankiau už karoliukus ant siūlo. Jas aptiko 2025 metais ir jos nepanašios į nieką mūsų Saulės sistemoje, mažesnės už Žemę ir Venerą, didesnės už Marsą, ir išsidėsčiusios orbitaliniame šokyje, kuris jas laiko kartu milijardus metų.

Žiūrėk į skaičius ir gausi aiškų vaizdą: visos keturios yra mažesnės už Žemę, visos tikriausiai neturi storų atmosferų, ir visos yra neįsivaizduojamai arti savo žvaigždės. Išorinė planeta sukasi maždaug per dešimtąją Merkurijaus atstumo iki Saulės. Artumas, silpna gravitacija ir stiprus žvaigždinis vėjas sukuria sąlygas, kurios nuplėšia orą ir užvirina vandenį. Be stebuklo, šios planetos yra sausos ir atviros.

Dar keisčiau yra chemija. Kembridžo astronomai išanalizavo žvaigždės spektro duomenis, kad nuspėtų, iš ko galėtų būti sudarytos jos planetos. Barnardo žvaigždė yra neįprastai turtinga magniu. Žemėje magnis dažnai sudaro oliviną, mantijos mineralą, kuris įkalina vandenį uolienose. Aplink šią žvaigždę chemija vietoj to palaiko periklazą, tai yra magnio oksidą, mineralą, kuris neįkalina vandens taip, kaip olivinas. Rezultatas: planetos galėjo susiformuoti turėdamos kur kas mažiau vidinio vandens nei panašios uolinės planetos.

Įsivaizduok stovint ant vienos tokių planetų šviesiojo šono: nuolatinis vidurdienis ir negailestingas akinimas. Priešingoje pusrutulyje vyrauja amžina naktis. Tikėtina, kad dėl potvyninio užrakinimo kiekviena planeta įšalo į tokią dviveidę būseną. Oras, jei jis kada nors jas gaubė, daugiausia buvo prarastas; modeliai rodo, kad pradinės atmosferos galėjo neišlikti ilgiau nei apie du milijardus metų, o pati sistema yra maždaug penkis kartus senesnė už tai.

Vis dėlto šis planetinis kaimynystė nėra šiukšlynas. Gravitacija paprastai elgiasi griežtai kompaktiškose sistemose: traukos, stumtelėjimai ir galimi susidūrimai. Tačiau čia orbitos išsidėsto tvarkingomis proporcijomis: vidinės trys planetos turi 9:12:16 periodų modelį, rezonansą, primenantį muzikinę intervalą. Tokie rezonansai veikia kaip nematoma pastolė, stabilizuojanti trajektorijas, kurios kitaip galėtų susikirsti ir sugriauti sistemą.

Tai nėra naujos Žemės; tai sausi, be oro uolieniniai kūnai, suformuoti magnio turtingos žvaigždės ir itin didelio artumo.

Atraskymas svarbus ne vien smalsumui. Dabartiniai teleskopai yra linkę privilegijuoti dideles planetas. Būsimos misijos, tarp jų Europos kosminės agentūros misija PLATO, padidins jautrumą iki mažesnių už Žemę planetų ir parodys, ar tokios kompaktiškos, magnio turtingos sistemos yra įprastos ar išimtinės. Jei žvaigždės susidarymo chemija nustato planetų sudėties šabloną, žvaigždės šviesos analizė suteikia būdą prioritetizuoti tikslus ieškant tinkamų gyvenimui pasaulių.

Todėl ką galime išmokti iš šių keturių priešiškų kaimynų? Kad planetos gali pasitaikyti tokiais bruožais, kurių mūsų Saulės sistema nerodo; kad orbitų rezonansai gali išsaugoti subtilias konfigūracijas per kosminį laiką; ir kad žvaigždės elementų „knyga“ gali pastumti planetų receptus link sausumo, o ne vandenyno. Daugiau tokių atradimų parodys, ar Barnardo žvaigždė yra išimtinė, ar tai tik pradžia populacijai, kurią iki šiol praleidome.