eso2112fi — Tutkimustiedote

ESO:n uudet havainnot ovat johtaneet kivisen eksoplaneetan löytymiseen, jonka massa on vain puolet Venuksen massasta

5. elokuuta 2021

Tähtitieteilijäryhmä on käyttänyt Chilessä sijaitsevaa Euroopan eteläisen observatorion Very Large Telescope eli ESO:n VLT-kaukoputkea tutkiakseen läheisen L 98-59 tähden ympärillä olevia planeettoja. Nämä planeetat muistuttavat oman aurinkokuntamme sisimpiä planeettoja. Uusien löytöjen joukossa on planeetta, jonka massa on vain puolet Venuksen massasta. Se on kevyin säteisnopeusmenetelmällä koskaan havaituista eksoplaneetoista. Yksi planeetoista voi olla valtamerimaailma ja yksi mahdollisesti asuttavalla vyöhykkeellä oleva planeetta.

”Asuinkelpoisella vyöhykkeellä olevalla planeetalla saattaa olla ilmakehä, joka voisi suojella ja tukea elämää”, María Rosa Zapatero Osorio, Espanjan Madridissa sijaitsevan Astrobiologian keskuksen tähtitieteilijä ja yksi Astronomy & Astrophysics -lehdessä tänään julkaistun tutkimuksen tekijöistä, sanoi.

Saadut tulokset ovat tärkeä askel pyrkimyksessä löytää elämää Maan kokoisilta planeetoilta aurinkokunnan ulkopuolelta. Eksoplaneetan elämän merkkien (biosignatures) havaitseminen riippuu siitä pystymmekö tutkimaan sen kaasukehää. Nykyiset teleskoopit eivät ole riittävän suuria, jotta näiden pienten kiviplaneettojen havaitsemiseen tarvittava erotuskyky pystyttäisiin saavuttamaan. Tässä tutkittu planeettajärjestelmä, jonka nimi on tähtensä mukaan L 98-59, on kiinnostava kohde tuleville eksoplaneettojen kaasukehien havainnoille. Planeetta kiertää tähteä vain 35 valovuoden päässä meistä. Tähden ympäriltä on nyt havaittu Maan ja Venuksen kaltaisia kivisiä planeettoja, jotka ovat tarpeeksi lähellä tähteä ollakseen lämpimiä.

ESO:n VLT:n avulla ryhmä pystyi päättelemään, että planeetoista kolmella saattaa olla vettä kuoressaan tai ilmakehässään. L 98-59 -järjestelmässä tähteä lähimpänä olevat kaksi planeettaa ovat todennäköisesti kuivia, mutta niissä saattaa olla pieniä määriä vettä. Kolmannen planeetan massasta jopa 30 prosenttia voisi olla vettä, mikä tekisi siitä valtamerimaailman.

Tämän lisäksi tutkimusryhmä löysi järjestelmästä ”piilottelevia” eksoplaneettoja, joita ei oltu aiemmin havaittu. He löysivät neljännen planeetan ja epäilevät, että on järkjestelmässä on vielä viideskin vyöhykkeellä, joka on oikealla etäisyydellä tähdestä, jotta sen pinnalla olisi nestemäistä vettä. ”Meillä on viitteitä siitä, että systeemissä voi olla maankaltainen planeetta planeettakunnan asuttavalla vyöhykkeellä”, portugalilaisen Porton yliopiston Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaçon tutkija ja uuden tutkimuksen päätekijä Olivier Demangeon, sanoi.

Tutkimus on tekninen läpimurto, sillä tähtitieteilijät pystyivät määrittämään säteisnopeusmenetelmän avulla, että järjestelmän sisimmän planeetan massa on vain puolet Venuksen massasta. Tämä tekee siitä kevyimmän tällä tekniikalla koskaan mitatun eksoplaneetan. Havaintomenetelmässä mitataan tähteä kiertävien planeettojen pikkuruisen painovoiman aiheuttamaa tähden heilumista.

Tutkimusryhmä käytti ESO:n VLT:ssä olevaa Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO)-instrumenttia L 98-59:n tutkimuksessa. ”Ilman ESPRESSO:n mahdollistamaa tarkkuutta ja vakautta tämä mittaus ei olisi ollut mahdollinen”, Zapatero Osorio sanoi. ”Tämä on askel eteenpäin kyvyssämme mitata Aurinkokunnan ulkopuolella olevien pienten planeettojen massoja”.

Ensimmäisen kerran tähtitieteilijät näkivät kolme L 98-59:n planeettaa vuonna 2019 Nasan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS)-ohjelman avulla. Tämä satelliitti perustuu havaintotekniikkaan, jota kutsutaan kauttakulkumenetelmäksi. Siinä tähden editse kulkeva planeetta aiheuttaa tähdestä tulevan valon pienenemisen, mitä käytetään planeetan ominaisuuksien selvittämiseen. Sen avulla läydetään uusia planeettoja ja määritetään niiden kokoja. Kuitenkin vasta viimeisten ESO:n La Sillan 3,6-metrisen teleskoopin ESPRESSO:n ja High Accure Radial nopeus Planet Searcher eli HARPS:in radiaalinopeushavaintojen avulla Demangeon ja hänen tiiminsä pystyivät löytämään lisää planeettoja ja mittaamaan kolmen ensimmäisen massat ja säteet. ”Jos haluamme tietää, mistä planeetta on tehty, tarvitsemme vähintään tiedot sen massasta ja säteestä”, Demangeon selitti.

Tutkimusryhmä toivoo voivansa jatkaa järjestelmän tutkimista tulevalla NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope (JWST) avaruuskaukoputkella, sekä Chilen Atacaman autiomaassa rakenteilla olevalla ESO:n Erittäin suurella teleskoopilla (ELT), joka on myös ihanteellinen näiden planeettojen tutkimiseksi. ”ELT:n HIRES-instrumentilla voidaan ehkä tutkia joidenkin L 98-59 -järjestelmässä olevien planeettojen kaasukehiä ja täydentää näin JWST:tä maasta käsin tehtävillä havainnoilla”, Zapatero Osorio sanoi.

”Tämä planeettajärjestelmä kertoo siitä, mitä on ehkä tulossa”, Demangeon lisäsi. ”Tähtitieteilijöiden yhteisö on jahdannut maankaltaisia planeettoja tähtitieteen syntymästä lähtien ja nyt vihdoin olemme pääsemässä lähemmäksi ja lähemmäksi maankaltaisen planeetan havaitsemista. Nämä planeetat sijaitsevat tähden ympärillä olevalla asuttavalla vyöhykkeellä, ja voisimme vihdoin tutkia myös niiden kaasukehiä”.

Lisätietoa

Tämä tutkimus on esitelty julkaisussa: “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star”, joka ilmestyy Astronomy & Astrophysics lehdessä.

Tutkimusryhmässä mukana olleet ovat: Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugal [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugal [CAUP] ja Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Espanja [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physics Institute, University of Bern, Sveitsi [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP and FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP and FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto ja CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Espanja [IAC] ja Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Espanja [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italia), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Sveitsi [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Espanja), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italia [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP and FCUP), R. Allart (Department of Physics and Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Kanada ja UNIGE), C. Allende Prieto (IAC/ULL), D. Bossini (IA/UPorto), F. Bouchy (UNIGE), A. Cabral (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal [IA/FCUL] ja Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italia [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italia [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP ja FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] ja IA/UPorto), R. Génova Santos (IAC/ULL), J. Haldemann (Bern), J. I. González Hernández (IAC/ULL), B. Lavie (UNIGE), J. Lillo-Box (CSIC-INTA), G. Lo Curto (European Southern Observatory, Garching bei München, Saksa [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto ja CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste ja IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Espanja ja INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Italia), A. Sozzetti (INAF Torino), ja S. Udry (UNIGE).

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja ylivoimaisesti maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Irlanti, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta, joiden lisäksi Chile toimii laitteistojen sijoitusmaana ja Australia strategisena kumppanina. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla VLT-teleskooppi (Very Large Telescope) ja siihen liittyvä, maailmanlaajuisesti johtava VLTI-interferometri, sekä kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja VST-teleskooppi näkyvän valon aallonpituuksilla. Paranalilla ESO tulee myös hallinnoimaan ja operoimaan eteläistä Tšerenkov-teleskooppien verkostoa (Cherenkov Telescope Array South), joka on maailman suurin ja herkin gammasäteilyä havainnoiva observatorio. ESO on myös merkittävä kumppani kahdessa Chajnantorin laitteistossa, APEX-teleskoopissa ja ALMA-teleskoopissa, joka on maailman suurin tähtitieteellinen projekti. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista ELT-teleskooppia (Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

Yhteystiedot

Pasi Nurmi
Koordinaattori, FT, Turun yliopisto, Tiedekeskus
Turku, Suomi
Matkapuhelin: +358294504358
Sähköposti: pasnurmi@utu.fi

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Puh.: +351 226 089 855
Sähköposti: olivier.demangeon@astro.up.pt

María Rosa Zapatero Osorio
Chair of the “Atmospheric Characterisation” working group of the ESPRESSO science team at Centro de Astrobiología (CSIC-INTA)
Madrid, Spain
Puh.: +34 9 15 20 64 27
Sähköposti: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Sähköposti: nuno.santos@astro.up.pt

François Bouchy
Member of the “Transiting planets” working group of the ESPRESSO science team at Université de Genève
Genève, Switzerland
Puh.: +41 22 379 24 60
Sähköposti: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Puh.: +34 658 778 954
Sähköposti: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Puh.: +39 339 1816786
Sähköposti: mario.damasso@inaf.it

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

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6670
Matkapuhelin: +49 151 241 664 00
Sähköposti: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Tämä on ESO:n lehdistötiedotteen käännös eso2112.

Tiedotteesta

Tiedote nr.:eso2112fi
Nimi:L 98-59
Tyyppi:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Very Large Telescope
Instruments:ESPRESSO
Science data:2021A&A...653A..41D

Kuvat

Artist’s impression of the L 98-59 planetary system
Artist’s impression of the L 98-59 planetary system
Englanniksi
Comparison of the L 98-59 exoplanet system with the inner Solar System
Comparison of the L 98-59 exoplanet system with the inner Solar System
Englanniksi

Videot

A neighbouring planetary system reveals its secrets (ESOcast 242 Light)
A neighbouring planetary system reveals its secrets (ESOcast 242 Light)
Englanniksi
Artist’s impression of L 98-59b
Artist’s impression of L 98-59b
Englanniksi
Artist’s impression of L 98-59c
Artist’s impression of L 98-59c
Englanniksi
Artist’s impression of L 98-59d
Artist’s impression of L 98-59d
Englanniksi
A “fly-to” the L 98-59 planetary system
A “fly-to” the L 98-59 planetary system
Englanniksi