Astronomii au descoperit o exoplanetă ciudată situată la doar 19,7 ani lumină de Pământ. Numit HD 20794d, acest super-Pământ urmează o orbită atât de excentrică încât traversează periodic zona locuibilă a stelei sale, regiunea în care condițiile ar putea susține apă lichidă. Uneori înghețată, uneori expusă la temperaturi ridicate, această planetă are o climă extremă care ridică întrebări fascinante despre locuibilitatea lumilor dincolo de sistemul nostru solar.
HD 20794d este o planetă masivă, de aproximativ 6,6 ori mai grea decât Pământul, care parcurge o orbită foarte alungită în jurul stelei sale. Perioada sa de revoluție este de 647 de zile, ceea ce este puțin mai scurt decât cea de pe Marte. Ceea ce îl face unic este variația extremă a distanței sale față de stea sa. În punctul său cel mai îndepărtat, se află la două unități astronomice (AU) distanță, de două ori distanța de la Pământ la Soare. Apoi se trezește cufundată în frig intens, cu mult dincolo de zona locuibilă. În cel mai apropiat punct, se află la doar 0,75 UA distanță, apropiindu-se de marginea interioară a zonei locuibile, unde căldura devine extremă. Acest ciclu îl plasează într-o dinamică climatică fără echivalent în Sistemul nostru Solar. Pentru comparație, Marte orbitează la 1,5 UA și Venus la 0,72 UA. HD 20794d alternează așadar între o situație mai rece decât Marte și una mai caldă decât Venus.
HD 20794d a fost identificată folosind o tehnică numită viteză radială, care detectează planetele prin măsurarea oscilațiilor mici ale stelelor lor cauzate de atracția gravitațională. Astronomii au folosit spectrografele ESPRESSO și HARPS instalate pe telescoapele Observatorului European de Sud din Chile. Aceste instrumente ultra-precise detectează mici variații în mișcarea stelei HD 20794, cunoscută și sub numele de 82 Eridani, care este puțin mai puțin masivă și mai rece decât Soarele nostru. Această activitate de detectare a necesitat ani de analiză aprofundată. Un algoritm avansat, numit YARARA, a fost dezvoltat pentru a distinge semnalul real de la planetă de zgomotul de fond. Abia după un proces îndelungat de validare a fost confirmată existența HD 20794d. Rezultatele au fost prezentate într-un articol publicat în Astronomy & Astrophysics.
Climatul HD 20794d provoacă concepțiile noastre tradiționale despre locuință. În timp ce Pământul experimentează anotimpuri din cauza înclinării axei sale, condițiile de pe HD 20794d sunt guvernate în întregime de orbita sa extrem de excentrică, dând naștere la trei sezoane potențiale:
O iarnă înghețată: planeta își petrece o mare parte din orbită într-o regiune prea rece pentru a permite formarea apei lichide cu temperaturi potențial sub -100°C.
O primăvară scurtă: pe măsură ce intră în zona locuibilă, gheața ar putea începe să se topească, creând temporar condiții mai calde.
O vară arzătoare: în punctul cel mai apropiat de stea, efectul de seră ar putea determina o creștere bruscă a temperaturilor, evaporând eventual orice apă de suprafață.
Aceste condiții fac locuibilitatea incertă. Dacă HD 20794d are o atmosferă groasă, ar putea acționa ca un regulator termic, limitând variațiile extreme și făcând posibilă viața în unele forme. Pe de altă parte, fără o atmosferă protectoare, planeta ar suferi cicluri de îngheț și evaporare care ar complica stabilitatea oricărui ecosistem. HD 20794d reprezintă o țintă ideală pentru telescoapele spațiale, precum telescopul James Webb, care ar putea analiza atmosfera sa și detecta posibila prezență a moleculelor legate de viață.
În sistemul nostru solar, majoritatea planetelor au orbite aproape circulare. Chiar și Mercur, care are cea mai excentrică orbită, atinge o valoare de 0,206 pe o scară în care 0 reprezintă un cerc perfect. HD 20794d, cu o excentricitate de 0,4, urmează o traiectorie mult mai alungită. De unde această excentricitate? Astronomii cred că este rezultatul unor evenimente care au avut loc în primele zile ale sistemului planetar. Este posibil ca o planetă mare să fi existat în apropiere și să perturbe orbita HD 20794d înainte de a fi ejectată. Interacțiunile gravitaționale cu alte planete din sistem ar fi putut, de asemenea, să modeleze această orbită neobișnuită. În prezent, alte două super-Pământuri, numite HD 20794b și HD 20794c, sunt, de asemenea, cunoscute că orbitează în jurul stelei. Orbitele lor sunt mult mai regulate, ceea ce face ca HD 20794d să fie cu atât mai misterios.
Această exoplanetă provoacă criteriile noastre de definire a zonei locuibile. Până acum, se considera că o planetă trebuie să rămână în această regiune mult timp pentru a fi favorabilă vieții. Cu toate acestea, HD 20794d demonstrează că pot exista lumi în care condițiile favorabile apar intermitent, ceea ce deschide noi perspective în căutarea unor exoplanete locuibile.
Această descoperire evidențiază cât de bogat este universul în surprize. Sistemul nostru solar, cu orbitele sale relativ stabile, poate fi mai degrabă o excepție decât o normă. Explorarea exoplanetelor precum HD 20794d ne ajută să înțelegem mai bine diversitatea lumilor care există în univers și poate într-o zi să găsim o lume cu adevărat asemănătoare Pământului.