Komunikat prasowy

Nowe obserwacje ESO pokazują, że jedna ze skalistych egzoplanet ma połowę masy Wenus

5 sierpnia 2021

Zespół astronomów wykorzystał należący do Europejskiego Obserwatorium Południowego teleskop VLT w Chile, aby ustalić nowe informacje na temat planet wokół pobliskiej gwiazdy L 98-59. Planety te przypominają te w wewnętrznej części Układu Słonecznego. Wśród ustaleń jest m.in. masa planety o połowie masy Wenus (to najmniej masywna egzoplaneta zmierzona do tej pory przy pomocy techniki prędkości radialnych), oceaniczny świat oraz planeta być może znajdująca się w ekosferze.

„Planeta w strefie nadającej się do zamieszkania (ekosferze) może mieć atmosferę zdolną chronić i wspierać życie” mówi María Rosa Zapatero Osorio, astronomka z Centre for Astrobiology w Madrycie (Hiszpania), jedna z autorek badań opublikowanych dzisiaj w Astronomy & Astrophysics.

Wyniki są ważnym krokiem w zadaniu poszukiwania życia na planet o rozmiarach Ziemi poza Układem Słonecznym. Detekcja biosygnatur na egzoplanecie zależy od możliwości zbadania jej atmosfery, ale obecne teleskopy nie są wystarczająco duże, aby uzyskać rozdzielczość potrzebną do przeprowadzenia tego dla małych, skalistych planet. Nowo zbadany system planetarny, o nazwie L 98-59 od swojej gwiazdy, jest atrakcyjnym celem dla przyszłych obserwacji atmosfer egzoplanet. Jego planety krążą wokół gwiazdy oddalonej o zaledwie 35 lat świetlnych od nas. Teraz udało się odkryć, że znajdują się w nim planety skaliste, takie jak Ziemia lub Wenus, położone wystarczająco blisko swojej gwiazdy, aby było na nich ciepło.

Dzięki wkładowi należącego do ESO teleskopu VLT zespół był w stanie wywnioskować, że trzy z planet mogą zawierać wodę w swoich wnętrzach i atmosferach. Dwie planety najbliżej gwiazdy w systemie L 98-59 są prawdopodobnie suche, ale mogą mieć niewielkie ilości wody, podczas gdy do 30% masy trzeciej z planet może stanowić woda – byłby to zatem świat oceaniczny.

Dodatkowo naukowcy znaleźli w tym układzie planetarnym „ukryte” egzoplanety, które nie były dostrzeżone do tej pory. Udało się odkryć czwartą planetę i podejrzewana jest obecność piątej w strefie, w której odległość od gwiazdy pozwala na występowanie wody w stanie ciekłym na powierzchni planety. „Mamy wskazówki dotyczące istnienia planety typu ziemskiego w ekosferze tego systemu” wyjaśnia Olivier Demangeon, badacz z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, University of Porto w Portugalii, pierwszy autor nowych badań.

Badania są technicznym przełomem, ponieważ astronomowie byli w stanie przy pomocy metody prędkości radialnych ustalić, że najbardziej wewnętrzna planeta w systemie ma masę zaledwie połowy masy Ziemi. Czyni to ją najmniej masywną planetą pozasłoneczną spośród zmierzonych tą techniką. Masę oblicza się tutaj na podstawie ruchów gwiazdy spowodowanych niewielkim grawitacyjnym oddziaływaniem od okrążających ją planet.

Do zbadania L 98-59 zespół użył instrumentu Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations (ESPRESSO) na teleskopie VLT. “Bez precyzji i stabilności, jakie ma ESPRESSO, tego rodzaju pomiary nie byłyby możliwe” mówi Zapatero Osorio. „Jest to krok w stronę naszych zdolności do mierzenia mas najmniejszych planet poza Układem Słonecznym.”

Astronomowie po raz pierwszy dostrzeli trzy z planet L 98-59 w 2019 roku, wykorzystując należącego do NASA satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Obserwacje TESS opierają się na technice zwanej metodą tranzytów – niewielkie osłabienie światła docierającego od gwiazdy spowodowane przejściem przed nią planety jest wykorzystywane do ustalenia własności planety – aby odkryć planety i zmierzyć ich rozmiary. Jednak dopiero dodanie do tego pomiarów prędkości radialnych uzyskanych przy pomocy ESPRESSO i jego poprzednika High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) na 3,6-metrowym teleskopie ESO w obserwatorium La Silla, pozwoliło Demangeonowi i jego zespołowi na odnalezienie dodatkowych planet i zmierzenie mas oraz promieni pierwszych trzech. „Jeśli chcemy wiedzieć z czego zbudowana jest planeta, musimy przynajmniej znać jej masę i promień” wyjaśnia Demangeon.

Zespół ma nadzieję na kontynuowanie badań systemu przy pomocy nadchodzącego Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), należącego do NASA/ESA/CSA. Co więcej, Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT), budowany przez ESO na chilijskiej pustyni Atakama, który ma zacząć obserwacje w 2027 roku, również będzie idealnym instrumentem do badania tych planet. „Instrument HIRES na VLT może być na tyle potężny, aby badać atmosfery niektórych z planet w systemie L 98-59, uzupełniając JWST z powierzchni Ziemi,” wskazuje Zapatero Osorio.

„Ten układ wskazuje to, co niedługo nadejdzie,” dodaje Demangeon. „My jako społeczeństwo poszukujemy planet typu ziemskiego od narodzin astronomii, a teraz w końcu jesteśmy coraz bliżej detekcji tego rodzaju planety w ekosferze jej gwiazdy, dla której będziemy mogli zbadać atmosferę.”

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star”, który ukaże się w Astronomy & Astrophysics.

Skład zespołu badawczego: Olivier D. S. Demangeon (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Universidade do Porto, Portugalia [IA/UPorto], Centro de Astrofísica da Universidade do Porto, Portugalia [CAUP] oraz Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugalia [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madryt, Hiszpania [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physics Institute, University of Bern, Szwajcaria [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP oraz FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP oraz FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto oraz CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Teneryfa, Hiszpania [IAC] oraz Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Teneryfa, Hiszpania [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italy), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Genewa, Szwajcaria [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Hiszpania), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Włochy [INAF Trieste]), N. C. Santos (IA/UPorto, CAUP and FCUP), R. Allart (Department of Physics and Institute for Research on Exoplanets, Université de Montréal, Canada and 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, Portugalia [IA/FCUL] oraz Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Włochy [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italy [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP and FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] and 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, Niemcy [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto and CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste and IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Hiszpania oraz INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Włochy), A. Sozzetti (INAF Torino) oraz S. Udry (UNIGE).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia (IA/FCUL) strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”. 

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Dla dziennikarzy: zasubskrybuj, aby otrzymywać w swoim języku nasze komunikaty z embargo medialnym
• Dla naukowców: masz ciekawy temat? Zgłoś swoje badania

Kontakt

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel.: +351 226 089 855
E-mail: 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
Tel.: +34 9 15 20 64 27
E-mail: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
E-mail: 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
Tel.: +41 22 379 24 60
E-mail: Francois.Bouchy@unige.ch

Alejandro Suárez Mascareño
Instituto de Astrofísica de Canarias
Tenerife, Spain
Tel.: +34 658 778 954
E-mail: asm@iac.es

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Tel.: +39 339 1816786
E-mail: mario.damasso@inaf.it

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

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso2112