eso1047fi — Tutkimustiedote

"Supermaapallon" ilmakehää analysoitu ensimmäisen kerran

1. joulukuuta 2010

Kansainvälinen tutkijajoukko on analysoinut ensimmäisen kerran ns. "supermaapalloihin" kuuluvan eksoplaneetan ilmakehää käyttäen ESO:n VLT -teleskooppia. Planeetta tunnetaan nimellä GJ 1214b ja sen ilmakehää tutkittiin kun se kulki emotähtensä editse, jolloin osa tähden valosta kulki planeetan ilmakehän läpi. Planeetan GJ 1214b ilmakehässä näyttää olevan runsaasti vettä joko vesihöyryn tai pilvien ja sumun muodossa. Tutkimuksen tulokset julkaistaan Nature -lehdessä 2. joulukuuta 2010.

Planeetta GJ 1214b löydettiin vuonna 2009 käyttäen ESO:n 3.6 metrin teleskooppia ja HARPS -instrumenttia La Sillalla, Chilessä. Jo ensimmäisten tulosten perusteella arveltiin, että planeetalla on ilmakehä. Kansainvälinen Jacob Beanin (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) johtama tutkijaryhmä on nyt vahvistanut nämä arvelut käyttämällä ESO:n FORS -instrumenttia ja VLT -teleskooppia.

"Tämä on ensimmäinen supermaapallo, jonka ilmakehää on analysoitu. Olemme saavuttaneet merkittävän virstanpylvään näiden maailmojen tutkimuksessa.", Bean sanoo.

GJ 1214b:n säde on noin 2.6 kertaa suurempi kuin maapallon ja sen massa on noin 6.5 kertaa suurempi. Näiden ominaisuuksien perusteella se luokitellaan "supermaapallojen" luokkaan. Planeetan emotähti on noin 40 valovuoden päässä meistä Käärmeenkantajan tähdistössä. Tähti on melko himmeä ja sen säde on melko pieni, minkä vuoksi planeetta on suhteellisen suuri emotähteensä verrattuna, mikä tekee sen tutkimisen helpommaksi. Planeetta kulkee emotähtensä editse 38 tunnin välein radalla, jonka säde on vain 2 miljoonaa kilometriä, eli noin 70 lähempänä kuin Maa kiertää Aurinkoa.

Tutkiakseen planeetan ilmakehää tutkijaryhmä havaitsi tähdestä tulevaa valoa hetkellä, jolloin planeetta kulkee emotähtensä editse. Ylikulun aikana osa tähden valosta kulkee planeetan ilmakehän läpi ja ilmakehän kemiallisesta koostumuksesta riippuen tietyt aallonpituudet vaimenevat tähden spektrissä. Tutkijaryhmä vertasi tähdestä havaittua spektriä useisiin erilaisiin mahdollisiin spektrihin, jotka vastasivat erilaisia kemiallisia koostumuksia.

Ennen näitä uusia havaintoja oli esitetty kolme erilaista mallia planeetan GJ 1214b ilmakehälle. Ensimmäinen malli esitti planeetan olevan kokonaan veden peitossa. Vesi tosin esiintyisi vain vesihöyrynä johtuen planeetan pienestä etäisyydestä emotähteensä. Toisen mallin mukaan GJ 1214b olisi kivinen planeetta, jonka ilmakehä koostui enimmäkseen vedystä, mutta ilmakehää verhoaa pilvistä tai sumusta muodostuva kerros. Kolmannen vaihtoehdon mukaan planeetta olisi eräänlainen "mini-Neptunus", jolla on pieni kivinen ydin ja laaja pääosin vedystä koostuva ilmakehä.

Nyt havaitussa spektrissä ei näy merkkejä vedystä, mikä sulkee pois kolmannen vaihtoehdon. Planeetan ilmakehässä on siten joko runsaasti vesihöyryä tai sen ilmakehää ympäröi paksu pilvi- tai sumukerros, joka estää vetypitoista ilmakehää näkymästä, aivan kuten Venuksen ja Titanin tapauksessa, joiden spektreissä ei näy merkkejä vedystä.

"Vaikka emme voi vielä määrittää planeetan ilmakehän koostumusta, olemme ottaneet jännittävän askeleen eteenpäin pystyessämme rajaamaan mahdollisuudet näin kaukaisessa maailmassa joko runsaasti höyryä sisältävään tai sumuiseen ilmakehään", Bean sanoo. "Tarvitaan lisää havaintoja infrapuna-alueella jotta voimme valita näiden kahden vaihtoehdon välillä".

Yhteystiedot

Kari Nilsson
FINCA
Piikkiö, Finland
Puh.: +358-2-3338982
Sähköposti: kari.nilsson@utu.fi

Jacob Bean
Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Puh.: +1 617 495 7743
Matkapuhelin: +1 857 225 3818
Sähköposti: jbean@cfa.harvard.edu

Richard Hook
ESO, La Silla, Paranal, E-ELT and Survey Telescopes Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso1047.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso1047fi
Nimi:GJ1214b
Tyyppi:• Milky Way : Planet
Facility:Very Large Telescope
Science data:2010Natur.468..669B

Kuvat

Artist’s impression of GJ 1214b
Artist’s impression of GJ 1214b
Englanniksi
Artist’s impression of GJ 1214b in transit
Artist’s impression of GJ 1214b in transit
Englanniksi

Videot

The super-Earth exoplanet GJ 1214b
The super-Earth exoplanet GJ 1214b
Englanniksi
Zoom in on the star GJ1214
Zoom in on the star GJ1214
Englanniksi

Katso myös