Pressemeddelelse

Astronomer finder verden med tyk, ugæstfri atmosfære og et hjerte af is

16. december 2009

For anden gang har astronomer opdaget en super-Jords-exoplanet [1], hvor det har været muligt at bestemme planetens masse og radius. Det giver vigtige fingerpeg om dens struktur. Det er også den første super-Jord, hvor der er fundet en atmosfære. Exoplaneten, der kredser om en lille stjerne kun 40 lysår væk, åbner dramatiske nye perspektiver i eftersøgningen af beboelige verdener. Planeten, GJ1214b, har en masse, der er omkring seks gange større end Jordens og dens indre består sandsynligvis mest af vandis. Dens overflade ser ud til at være temmelig varm og planeten er omgivet af en tyk atmosfære, som gør den uegnet for liv, som vi kender det på Jorden.

I denne uges udgave af tidsskriftet Nature annoncerer astronomer opdagelsen af en planet omkring den nærtliggende, lette stjerne GJ1214 [2]. Det er anden gang efter den nylige afsløring af planeten Corot-7b [3], at en super-Jord er blevet opdaget ved en planetpassage. En planetpassage opstår, når planetens bane ligger sådan, at vi her fra Jorden ser planeten passere ind foran sin stjerne. Den nyopdagede planet er omkring seks gange tungere end vores jordiske hjem og har en radius, der er 2,7 gange større. Dermed er den større end Jorden, men mindre end Solsystemets iskæmper, Uranus og Neptun.

Selv om GJ1214b’s masse svarer til Corot-7b’s, er dens radius langt større. Det tyder på, at de to planeters opbygning må være meget forskellig. Mens Corot-7b sandsynligvis har en klippekerne og kan være dækket af lava, mener astronomer, at tre-fjerdedele af GJ1214b består af vandis, mens resten er lavet af silicium og jern.

GJ1214b kredser én gang om sin stjerne for hver 38 timer i en afstand af kun to millioner kilometer – 70 gange tættere på sin stjerne end Jorden er på Solen. ”Når man er så tæt på sin værtsstjerne, må planeten have en overfladetemperatur på omkring 200 grader Celsius, for varmt til at have flydende vand,” siger David Charbonneau, der er hovedforfatter på artiklen om opdagelsen.

Da astronomerne sammenlignede den målte radius af GJ1214b med teoretiske modeller for planeter, fandt de, at den observerede radius er større end modellernes forudsigelser: Der er noget mere end planetens faste overflade, der blokerer stjernes lys – en omgivende atmosfære, der er 200 km tyk. ”Denne atmosfære er meget tykkere end Jordens, så det høje tryk og fraværet af lys udelukker liv, som vi kender det,” siger Charbonneau, ”men disse betingelser er stadig meget interessante, da de kan tillade indviklede kemiske processer at finde sted.”

”Fordi planeten er for varm til at have fastholdt en atmosfære i længere tid, repræsenterer GJ1214b den første lejlighed til at studere en nydannet atmosfære, der indhyller en verden, som kredser om en anden stjerne,” tilføjer holdmedlem Xavier Bonfils. ”Fordi planeten er så tæt på os, vil det være muligt at studere dens atmosfære, selv med det udstyr vi har nu.”

Planeten blev først opdaget af MEarth-projektet, som følger omkring 2000 lette stjerner, for at se efter passager af exoplaneter [4]. For at bekræfte, at GJ1214b er en planet og finde dens masse (ved hjælp af den såkaldte Doppler-metode), måtte astronomerne bruge den fulde nøjagtighed af HARPS-spektrografen, der er monteret på ESO’s 3,6 meter teleskop på La Silla. En uovertruffen stabilitet og stor nøjagtighed gør HARPS-instrumentet til verdens mest succesfulde jæger af små exoplaneter.

”Dette er den anden super-Jords-exoplanet, hvor masse og radius er blevet fundet, så vi har fået mulighed for at bestemme dens tæthed og slutte os til dens indre opbygning,” tilføjer medforfatter Stéphane Udry. ”I begge tilfælde var data fra HARPS afgørende for at karakterisere planeten.”

”Forskellene i opbygningen af de to planeter er relevante for eftersøgningen af beboelige verdner,” slutter Charbonneau. Hvis det er almindeligt, at super-Jords-planeter er omgivet af en atmosfære svarende til GJ1214b’s, så kan de meget vel være ugæstfrie i forhold til udvikling af liv, som vi kender det på vores egen planet.

Noter

[1] En super-Jord er defineret som en planet, der har en masse på mellem en og ti gange Jordens. En exoplanet er en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen.

[2] Stjernen GJ1214b er fem gange mindre end Solen og har en egentlig lysstyrke, der er trehundrede gange mindre.

[3] Corot-7b er den mindste og hurtigst kredsende exoplanet, vi kender.  Den har en massefylde svarende til Jordens, hvilket tyder på en klippeverden med fast overflade. Den blev opdaget af CoRoT-satellitten, som et objekt, der passerer ind foran sin stjerne, mens dens sande natur blev afsløret af HARPS (ESO 33/09).

[4] MEarth-projektet benytter otte små teleskoper, hver med en diameter på 40 cm, der er placeret på toppen af Mount Hopkins, Arizona, USA. MEarth kigger efter stjerner, der ændrer lysstyrke. Målet er at finde en planet, der passerer ind foran sin stjerne. Under en sådan miniformørkelse, blokerer planeten for en lille del af stjernens lys, og gør den svagere. NASA’s Kepler-mission bruger også planetpassager til at lede efter planeter på størrelse med Jorden, der kredser om sollignende stjerner. Men i sådanne systemer falder lysstyrken kun med en titusindedel. Den høje nøjagtighed, der er nødvendig for at opdage dette fald, betyder, at sådanne verdener kun kan findes fra rummet. Derimod vil en super-Jord, der passerer en lille rød dværgstjerne give et større relativt fald i lysstyrken og derned et mere tydeligt signal, der kan registreres fra Jorden.  

Mere information

Denne forskning er præsenteret i en artikel offentliggjort i denne uges udgave af Nature (“A Super-Earth Transiting a Nearby Low-Mass Star”, af David Charbonneau et al.).

Holdet var sammensat af David Charbonneau, Zachory K. Berta, Jonathan Irwin, Christopher J. Burke, Philip Nutzman, Lars Buchhave, David W. Latham, Ruth A. Murray-Clay, Matthew J. Holman og Emilio E. Falco (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA), Christophe Lovis, Stephane Udry, Didier Queloz, Francesco Pepe og Michel Mayor (Observatoire de Genève, Schweiz), Xavier Bonfils, Xavier Delfosse og Thierry Forveille (University Joseph Fourier — Grenoble 1/CNRS, LOAG, Grenoble, Frankrig), og Joshua N. Winn (Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, MIT, Cambridge, USA).

ESO, det Europæiske Syd Observatorium, er den mest fremtrædende internationale astronomi-organisation i Europa og verdens mest produktive astronomiske observatorium. ESO har i dag følgende 14 medlemslande: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Holland, Italien, Portugal, Schweiz og Storbritannien, Spanien, Sverige, Tjekkiet, Tyskland og Østrig. Flere lande har udtrykt interesse i medlemskab. ESO’s aktiviteter er fokuseret på design, konstruktion og drift af jordbaserede observationsfaciliteter for astronomi for at muliggøre vigtige videnskabelige opdagelser. ESO spiller også en ledende rolle for at fremme og organisere samarbejdet inden for astronomisk forskning. I Chile driver ESO tre unikke observatorier i verdensklasse: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope (VLT), der er verdens mest avancerede astronomiske observatorium til observationer i synligt lys. ESO er den europæiske partner i et revolutionerede astronomisk teleskop kaldet ALMA, det største igangværende astronomiske projekt. ESO planlægger i øjeblikket et 42 meter optisk/nær-infrarødt teleskop kaldet European Extremely Large Telescope (E-ELT), der vil blive ”verdens største øje mod himlen”.

Links

• Videnskabelig artikel
• Mere information: Exoplanet Media Kit (PDF)

Kontakter

Stéphane Udry
Geneva University, Switzerland
Geneva, Switzerland
Tel: +41 22 379 2467
E-mail: stephane.udry@unige.ch

Xavier Bonfils
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 / CNRS, Laboratoire d'Astrophysique de Grenoble (LAOG), France
France
Tel: +33 47 65 14 215
E-mail: xavier.bonfils@obs.ujf-grenoble.fr

David Charbonneau
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Tel: +1 617 496 6515
E-mail: dcharbon@cfa.harvard.edu

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso0950 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.