Pressemeddelelse

ESO-teleskop observerer exoplanet med jernregn

11. marts 2020

Forskere, der bruger ESO’s Very Large Telescope (VLT), har observeret en ekstrem planet og har en mistanke om, at der regner jern på planeten. Den ultravarme kæmpeexoplanet har en dagside, hvor temperaturerne når over 2.400 grader celsius, hvilket er højt nok til at fordampe metaller. Stærke vinde bærer jerndampe til den køligere natteside, hvor dampene fortætter til jerndråber.

"Man kan sige, at planeten bliver regnfuld om aftenen, men det regner med jern," siger David Ehrenreich, professor ved Université de Genève i Schweiz. Han ledede et studie af den eksotiske exoplanet, og studiet publiceres i dag i Nature. Exoplaneten er kendt som WASP-76b og er omkring 640 lysår væk fra os i stjernebilledet Fiskene.

Det mærkelige fænomen opstår, fordi "jernregnsplaneten" altid kun viser én overflade, dagsiden, til dens moderstjerne, mens dens køligere natteside forbliver i evigt mørke. Ligesom Månen i kredsløb om Jorden er WASP-76b bundet i rotation. Det betyder, at det tager lige så lang tid at rotere omkring dens akse, som det tager at komme rundt om stjernen.

På dagsiden modtager planeten tusind gange mere stråling fra sin moderstjerne, end Jorden modtager fra Solen. Det er så varmt, at molekyler deles i atomer, og metaler som jern fordamper op i atmosfæren. Den ekstreme temperaturforskel mellem dag- og nattesiden resulterer i voldsomme vinde, som bærer jerndampene fra den ultravarme dagside til den køligere natteside, hvor temperaturerne falder til omkring 1.500 grader celsius.

WASP-76b har ikke kun forskellige dag- og nattetemperaturer. Ifølge det nye studie har den også særskilt dag- og nattekemi. Ved at bruge ESPRESSO-instrumentet på ESO’s VLT i den chilenske Atacamaørken har astronomer for første gang identificeret kemiske variationer på en ultravarm gaskæmpe. De opdagede en stærk jerndampesignatur på aftengrænsen, som deler planetens dagside fra dens natteside. ”Overraskende ser vi imidlertid ikke jerndampen om morgenen,” siger Ehrenreich. Årsagen, siger han, er, at "det regner med jern på nattesiden af denne ekstreme exoplanet".

"Observationerne viser, at atmosfæren på den varme dagside af WASP-76b er rig på jerndampe," tilføjer María Rosa Zapatero Osorio, der er astrofysiker ved Centro de Astrobiología (Center for Astrobiologi) i Madrid, Spanien, og formand for ESPRESSO-videnskabsholdet. "En andel af denne jerndamp er på nattesiden på grund af planetens rotation og atmosfæriske vinde. På nattesiden møder jernen meget køligere omgivelser, fortætter og skylles ud."

Forskningsresultatet bygger på de allerførste videnskabelige observationer foretaget med ESPRESSO i september 2018 af det videnskabelige konsortium, som byggede instrumentet: et hold fra Portugal, Italien, Schweiz, Spanien og ESO.

ESPRESSO (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) blev designet til at finde jordlignende planeter rundt om sollignende stjerner. Instrumentet har imidlertid vist sig at være meget mere alsidigt. "Vi opdagede hurtigt, at den bemærkelsesværdige indsamlingskraft i VLT og den ekstreme stabilitet i ESPRESSO gjorde det til en førsteklasses maskine i studiet af exoplaneters atmosfærer," siger Pedro Figueira, som er ESPRESSO-instrument-forsker ved ESO i Chile.

"Nu har vi en helt ny metode til at spore klimaet på de mest ekstreme exoplaneter," konkluderer Ehrenreich.

Noter

 

En tidligere version af denne pressemeddelelse angav fejlagtigt afstanden til WASP-76b som værende 390 lysår. Det var baseret på en undersøgelse fra 2016. Nyere data viser, at exoplaneten er 640 lysår væk.

Mere information

Forskningen bliver publiceret i Nature.

Holdet består af David Ehrenreich (Observatoire astronomique de l’Université de Genève, Geneve, Schweiz [UNIGE]), Christophe Lovis (UNIGE), Romain Allart (UNIGE), María Rosa Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien [CSIC-INTA]), Francesco Pepe (UNIGE), Stefano Cristiani (INAF Osservatorio Astronomico di Trieste, Italien [INAF Trieste]), Rafael Rebolo (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spanien [IAC]), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [CAUP] & Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), Francesco Borsa (INAF Osservatorio Astronomico di Brera, Merate, Italien [INAF Brera]), Olivier Demangeon (CAUP), Xavier Dumusque (UNIGE), Jonay I. González Hernández (IAC), Núria Casasayas-Barris (IAC), Damien Ségransan (UNIGE), Sérgio Sousa (CAUP), Manuel Abreu (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade de Lisboa, Portugal [IA] & Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [FCUL], Vardan Adibekyan [CAUP], Michael Affolter (Physikalisches Institut & Center for Space and Habitability, Universität Bern, Schweiz [Bern]), Carlos Allende Prieto (IAC), Yann Alibert (Bern), Matteo Aliverti (INAF Brera), David Alves (IA & FCUL), Manuel Amate (CAUP), Gerardo Avila (ESO, Garching bei München, Tyskland [ESO]), Veronica Baldini (INAF Trieste), Timothy Bandy (Bern), Willy Benz (Bern), Andrea Bianco (INAF Brera), Émeline Bolmont (UNIGE), François Bouchy (UNIGE), Vincent Bourrier (UNIGE), Christopher Broeg (Bern), Alexandre Cabral (IA & FCUL), Giorgio Calderone (INAF Trieste), Enric Pallé (IAC), H. M. Cegla (UNIGE), Roberto Cirami (INAF Trieste), João M. P. Coelho (IA & FCUL), Paolo Conconi (INAF Brera), Igor Coretti (INAF Trieste), Claudio Cumani (ESO), Guido Cupani (INAF Trieste), Hans Dekker (ESO), Bernard Delabre (ESO), Sebastian Deiries (ESO), Valentina D’Odorico (INAF Trieste & Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy), Paolo Di Marcantonio (INAF Trieste), Pedro Figueira (ESO, Santiago de Chile, Chile [ESO Chile] & CAUP), Ana Fragoso (IAC), Ludovic Genolet (UNIGE), Matteo Genoni (INAF Brera), Ricardo Génova Santos (IAC), Nathan Hara (UNIGE), Ian Hughes (UNIGE), Olaf Iwert (ESO), Florian Kerber (ESO), Jens Knudstrup (ESO), Marco Landoni (INAF Brera), Baptiste Lavie (UNIGE), Jean-Louis Lizon (ESO), Monika Lendl (UNIGE & Space Research Institute, Austrian Academy of Sciences, Graz, Østrig), Gaspare Lo Curto (ESO Chile), Charles Maire (UNIGE), Antonio Manescau (ESO), C. J. A. P. Martins (CAUP & Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal), Denis Mégevand (UNIGE), Andrea Mehner (ESO Chile), Giusi Micela (INAF Osservatorio Astronomico di Palermo, Italien), Andrea Modigliani (ESO), Paolo Molaro (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italien), Manuel Monteiro (CAUP), Mario Monteiro (CAUP & FCUP), Manuele Moschetti (INAF Brera), Eric Müller (ESO), Nelson Nunes (IA), Luca Oggioni (INAF Brera), António Oliveira (IA & FCUL), Giorgio Pariani (INAF Brera), Luca Pasquini (ESO), Ennio Poretti (INAF Brera & Fundación Galileo Galilei, INAF, Breña Baja, Spanien), José Luis Rasilla (IAC), Edoardo Redaelli (INAF Brera), Marco Riva (INAF Brera), Samuel Santana Tschudi (ESO Chile), Paolo Santin (INAF Trieste), Pedro Santos (IA & FCUL), Alex Segovia Milla (UNIGE), Julia V. Seidel (UNIGE), Danuta Sosnowska (UNIGE), Alessandro Sozzetti (INAF Osservatorio Astrofisico di Torino, Pino Torinese, Italien), Paolo Spanò (INAF Brera), Alejandro Suárez Mascareño (IAC), Hugo Tabernero (CSIC-INTA & CAUP), Fabio Tenegi (IAC), Stéphane Udry (UNIGE), Alessio Zanutta (INAF Brera), Filippo Zerbi (INAF Brera).

ESO er den fremmeste fællesnationale astronomiorganisation i Europa og verdens langt mest produktive jordbaserede astronomiske observatorium. 16 lande er med i ESO: Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Holland, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig, og desuden værtsnationen Chile. Australien er med som strategisk partner. ESO har et ambitiøst program, som gør det muligt for astronomer at gøre vigtige videnskabelige opdagelser. Programmet har fokus på design, konstruktion og drift af stærke jordbaserede observatorier. Desuden har ESO en ledende rolle i formidling og organisering af samarbejde omkring astronomisk forskning. ESO driver tre enestående observatorier i verdensklasse i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO VLT, Very Large Telescope, som er verdens mest avancerede observatorium for synligt lys, samt to oversigtsteleskoper. VISTA, som observerer i infrarødt, er verdens største oversigtsteleskop, og VLT Survey Teleskopet er det største teleskop bygget til at overvåge himlen i synligt lys. ESO er en af de største partnere i ALMA, som er det største eksisterende astronomiprojekt. For tiden bygges ELT, et 39 meter optisk og nærinfrarødt teleskop på Cerro Armazones, tæt ved Paranal. Det bliver "verdens største himmeløje".

Links

• Videnskabelig artikel
• Billeder af ESPRESSO
• Billeder af VLT
• Mere om ESPRESSO og hvordan det finder exoplaneter
• ESO Blog: En bid af ESPRESSO

Kontakter

David Ehrenreich
Associate Professor at the University of Geneva
Geneva, Switzerland
Tel: +41 22 379 23 90
E-mail: david.ehrenreich@unige.ch

Francesco Pepe
Professor at the University of Geneva and Principal Investigator of the ESPRESSO consortium
Geneva, Switzerland
Tel: +41 22 379 23 96
E-mail: francesco.pepe@unige.ch

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Tel: +34 9 15 20 64 27
E-mail: mosorio@cab.inta-csic.es

Pedro Figueira
Astronomer at ESO and Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, instrument scientist of ESPRESSO
Santiago, Chile
Tel: +56 2 2463 3074
E-mail: pedro.figueira@eso.org

Nuno C. Santos
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto and Departamento de Física e Astronomia Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel: +351 226 089 893
E-mail: nuno.santos@astro.up.pt

Stefano Cristiani
Co-principal investigator of the ESPRESSO consortium at INAF Astronomical Observatory of Trieste
Trieste, Italy
Tel: +39 040 3199220
E-mail: stefano.cristiani@inaf.it

Bárbara Ferreira
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: pio@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 eso2005 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.