Pressemeddelelse

Første super-Jords atmosfære analyseret

1. december 2010

Ved hjælp af ESO’s Very Large Telescope har et internationalt hold af astronomer for første gang analyseret atmosfæren omkring en super-Jords-exoplanet. Planeten, der er kendt som GJ 1214b, blev studeret mens den passerede ind foran sin stjerne og noget af stjernelyset passerede gennem planetens atmosfære. Vi ved nu, at atmosfæren enten består mest af vanddamp eller er domineret af tykke skyer eller dis. Resultaterne præsenteres i tidsskriftet Nature den 2. december 2010.

Planeten GJ 1214b blev opdaget i 2009 ved hjælp af HARPS-instrumentet på ESO’s 3,6 meter teleskop i Chile (eso0905) [1]. De første resultater pegede på, at denne planet har en atmosfære. Det er nu blevet bekræftet, og atmosfæren er blevet studeret i detaljer af et internationalt hold af astronomer ledet af Jacob Bean (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) ved at bruge FORS-instrumentet på ESO’s Very Large Telescope.

”Det er den første super-Jord, der har fået sin atmosfære analyseret. Vi har nået en virkelig milepæl på vejen mod at karakterisere disse verdner,” siger Bean.

GJ 1214b har en radius på omkring 2,6 gange Jordens og er omkring 6,5 gange så tung som vores planet. Det anbringer den sikkert i klassen af exoplaneter kendt som super-Jords-planeter. Sammen med sin værtsstjerne ligger den omkring 40 lysår fra Jorden i stjernebilledet Ophiuchus (Slangebæreren). Stjernen er lyssvag [2], men den er også lille. Det betyder, at planeten er stor i forhold til stjerneskiven, hvilket gør det forholdsvis nemt at studere den [3]. Planeten bevæger sig hen over sin værtsstjernes skive med 38 timer mellemrum, mens den kredser i en afstand af to millioner kilometer: omkring halvfjerds gange tættere på sin stjerne end Jorden er på Solen.

For at studere atmosfæren, kiggede holdet på lyset fra stjernen mens planeten passerede foran den [4]. Under disse passager går noget af stjernelyset gennem planetens atmosfære og afhængig af den kemiske sammensætning og vejr på planeten, absorberes bestemte farver (bølgelængder) af lyset. Holdet kunne derefter sammenligne disse præcise nye målinger med det de ville forvente at se fra flere forskellige atmosfæriske sammensætninger.

Før de nye observationer havde astronomerne forslået tre mulige atmosfærer omkring GJ 1214b. Den første var den interessante mulighed, at planeten er indhyllet af vand, der på grund af nærheden til stjernen vil være i form af damp. Den anden mulighed var, at dette er en klippeverden med en atmosfære bestående hovedsageligt af brint, men med høje skyer eller dis, der tilslører planeten. Den tredje mulighed var, at denne exoplanet er som en miniudgave af Neptun med en lille klippekerne og en dyb brintholdig atmosfære.

De nye målinger viser ikke de afslørende tegn på brint og dermed udelukker de den tredje mulighed. Derfor er atmosfæren enten rig på vanddamp eller den er fyldt med skyer eller dis svarende til de atmosfærer vi ser omkring Venus og Titan i vores eget Solsystem, der skjuler fingeraftrykket af brint.

”Selvom vi endnu ikke kan sige præcis, hvad atmosfæren er lavet af, er det et spændende skridt fremad, mod at kunne indsnævre mulighederne for, at en sådan fjern verden enten er dampende eller diset,” siger Bean. ”Opfølgende observationer ved lange bølgelængder i infrarødt lys er nu nødvendige, for at afgøre hvilken af disse atmosfærer, der findes på GJ 1214b.”

Noter

[1] Antallet af bekræftede exoplaneter nåede 500 den 19. november 2010. Siden da er flere exoplaneter blevet bekræftet. For den seneste optælling se her.

[2] Hvis vi så GJ 1214 fra samme afstand som vores stjerne, Solen, ville den være 300 gange mere lyssvag.

[3] Fordi stjernen GJ 1214 i sig selv er ganske lyssvag – mere end 100 gange svagere i synligt lys end værtsstjernerne til de to mest studerede varme Jupiter-lignende exoplaneter – var Very Large Telescope’s evne til at indsamle meget lys afgørende for at få nok signal til disse målinger.

[4] GJ 1214b’s atmosfæresammensætning blev studeret ved hjælp af FORS-instrumentet på Very Large Telescope, som kan lave meget følsom spektroskopi af flere objekter i den nærinfrarøde del af spektret. FORS var et af de første instrumenter, der blev monteret på Very Large Telescope.

Mere information

Denne forskning er præsenteret i en artikel, der udkommer i Nature den 2. december 2010.

Holdet består af Jacob Bean (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Eliza Miller-Ricci Kempton (University of California, Santa Cruz, USA) og Derek Homeier (Institute for Astrophysics, Göttingen, Tyskland).

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: Nature-artikel
• Billeder af VLT

Kontakter

Jacob Bean
Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Tel: +1 617 495 7743
Mobil: +1 857 225 3818
E-mail: jbean@cfa.harvard.edu

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

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 eso1047 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.