Pressmeddelande

Nya observationer från ESO avslöjar en stenig exoplanet med bara hälften av Venus massa

5 augusti 2021, Skurup

Ett forskarlag har använt Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile för att få ny kunskap om planetsystemet kring en närbelägen stjärna, L98-59, som är snarlikt solsystemet. Bland upptäckterna finns en planet med hälften av Venus massa – den lättaste exoplaneten som har uppmätts med radialhastighetsmetoden – en vattenplanet, samt en planet troligen belägen i stjärnans beboeliga zon.

“Den planet som befinner sig i den beboeliga zonen kan ha en skyddande atmosfär som gör det möjligt för liv att utvecklas” säger María Rosa Zapatero Osorio, astronom vid Astrobiologiska centret i Madrid, Spanien, och en av författarna till artikeln som publiceras i dag i Astronomy & Astrophysics.

 

Resultaten innebär viktiga steg i sökandet efter exoplaneter av jordens storlek. För att detektera biosignaturer på en exoplanet måste man kunna observera planetens atmosfär, men dagens teleskop är inte tillräckligt stora för att leverera den upplösning som krävs för att undersöka små steniga exoplaneter. Det studerade planetsystemet är ett attraktivt mål för framtida observationer av exoplanetatmosfärer. Stjärnan är belägen på endast 35 ljusårs avstånd och har steniga planeter, likt jorden och Venus, som är tillräckligt nära stjärnan för att värmas upp avsevärt.

 

Observationerna med VLT gjorde det möjligt för forskarlaget att dra slutsatsen att tre av exoplaneterna kan ha vatten i sina atmosfärer eller på sina ytor. De två planeterna som är närmast stjärnan är troligen torra men kan ha små mängder vatten, medan upp till 30 % av den tredje planetens massa kan bestå av vatten, vilket skulle klassificera den som en “vattenplanet”.

 

Dessutom fann astronomerna “gömda” exoplaneter som inte tidigare hade setts i systemet. De upptäckte en fjärde planet, och misstänker att där finns även en femte, i en zon på ett avstånd från stjärnan där flytande vatten skulle kunna förekomma på ytorna. “Vi har indikationer på förekomsten av en stenplanet i den beboeliga zonen i detta system” säger Olivier Demangeon, vid Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Portos universitet i Portugal och huvudförfattare till den nya studien.

 

Forskningsprojektet representerar ett teknologiskt genombrott eftersom astronomerna med hjälp av radialhastighetsmetoden kunde bestämma att den innersta planeten i systemet endast är hälften så tung som Venus. Den är därmed den lättaste exoplaneten som någonsin studerats med denna teknik, som mäter den periodiska rörelsen hos moderstjärnan som orsakas av dragningskrafterna från dess planeter.

 

Forskarlaget använde ESPRESSO-instrumentet (Echelle SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) på ESO:s VLT för att studera L 98-59. “Utan den precision och stabilitet som ESPRESSO levererar skulle mätningarna inte ha kunnat utföras” säger Zapatero Osorio. “Det är ett steg framåt i vår förmåga att mäta massorna hos de lättaste exoplaneterna bortom solsystemet”.

 

Astronomerna upptäckte tre av planeterna i systemet 2019 med hjälp av NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Detta rymdteleskop utnyttjar transitmetoden för att bestämma exoplaneters egenskaper genom att observera när de passerar över moderstjärnans yta sett från jorden och därmed försvagar stjärnans ljus marginellt. Det var dock bara tack vare radialhastighetsmätningarna med ESPRESSO och dess föregångare HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) vid ESO:s 3,6-metersteleskop på La Sillaobservatoriet, som Demangeon och hans forskarlag kunde identifiera ytterligare planeter och bestämma massorna och storlekarna för de tre först kända planeterna. “Om vi vill veta vad en planet består av är massan och radien den minimala information som behövs” förklarar Demangeon.

 

Forskarna hoppas kunna studera systemet i mer detalj med två kommande teleskop, dels rymdteleskopet James Webb Space Telescope (JWST), dels ESO:s Extremely Large Telescope (ELT) som konstrueras i Atacamaöknen och som beräknas inleda vetenskapliga observationer 2027. “HIRES-instrumentet på ELT kan ha tillräcklig känslighet för att studera atmosfärerna hos några av planeterna i L 98-59-systemet, och kan då komplettera JWST:s rymdobservationer med studier från markytan” säger Zapatero Osorio.

 

“Detta system visar hur framtiden kan te sig” tillägger Demangeon. “Människan har sökt efter jordliknande planeter sedan astronomins begynnelse och nu är vi äntligen nära den tidpunkt då atmosfären hos enstaka exoplaneter i en annan stjärnas beboeliga zon kan studeras”.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A warm terrestrial planet with half the mass of Venus transiting a nearby star” i tidskriften Astronomy & Astrophysics.

 

Forskarlaget utgörs av 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] och Departamento de Física e Astronomia, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto, Portugal [FCUP]), M. R. Zapatero Osorio (Centro de Astrobiología, Madrid, Spanien [CSIC-INTA]), Y. Alibert (Physics Institute, University of Bern, Schweiz [Bern]), S. C. C. Barros (IA/UPorto, CAUP och FCUP), V. Adibekyan (IA/UPorto, CAUP och FCUP), H. M. Tabernero (IA/UPorto och CAUP), A. Antoniadis-Karnavas (IA/UPorto & FCUP), J. D. Camacho (IA/UPorto & FCUP), A. Suárez Mascareño (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, Spanien [IAC] och Departamento de Astrofísica, Universidad de La Laguna, Tenerife, Spanien [ULL]), M. Oshagh (IAC/ULL), G. Micela (INAF – Osservatorio Astronomico di Palermo, Palermo, Italien), S. G. Sousa (IA/UPortol & CAUP), C. Lovis (Observatoire de Genève, Université de Genève, Geneva, Schweiz [UNIGE]), F. A. Pepe (UNIGE), R. Rebolo (IAC/ULL & Consejo Superior de Investigaciones Científicas, Spanien), S. Cristiani (INAF – Osservatorio Astronomico di Trieste, Italien [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, Portugal [IA/FCUL] och Departamento de Física da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, Portugal), M. Damasso (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Italien [INAF Torino]), P. Di Marcantonio (INAF Trieste), V. D’Odorico (INAF Trieste & Institute for Fundamental Physics of the Universe, Trieste, Italien [IFPU]), D. Ehrenreich (UNIGE), J. Faria (IA/UPorto, CAUP och FCUP), P. Figueira (European Southern Observatory, Santiago de Chile, Chile [ESO-Chile] och 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, Germany [ESO]), C. J. A. P. Martins (IA/UPorto och CAUP), D. Mégevand (UNIGE), A. Mehner (ESO-Chile), P. Molaro (INAF Trieste och IFPU), N. J. Nunes (IA/FCUL), E. Pallé (IAC/ULL), L. Pasquini (ESO), E. Poretti (Fundación G. Galilei – INAF Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Spanien och INAF – Osservatorio Astronomico di Brera, Italien), A. Sozzetti (INAF Torino), och S. Udry (UNIGE).

 

ESO är Europas främsta mellanstatliga samarbetsorgan för astronomisk forskning och med råge världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det har 16 medlemsländer: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike. ESO:s ambitiösa verksamhet rör design, konstruktion och drift av avancerade markbaserade forskningsanläggningar som gör det möjligt för astronomer att göra banbrytande vetenskapliga upptäckter. ESO spelar dessutom en ledande roll i att främja och organisera samarbeten inom astronomisk forskning. ESO driver tre unika observationsplatser i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope, världens mest avancerade observatorium för synligt ljus, och två kartläggningsteleskop. VISTA arbetar i infrarött ljus och är världens största kartläggningsteleskop och VST (VLT Survey Telescope) är det största teleskopet som konstruerats enbart för att kartlägga himlavalvet i synligt ljus. ESO är en huvudpartner i ALMA, världens hittills största astronomiska projekt. På bergstoppen Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, ELT, som kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

• Forskningsartikel
• Foton på VLT
• För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
• För astronomer: Berätta om din forskning!

 

Kontakter

Olivier Demangeon
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
Tel: +351 226 089 855
E-post: 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-post: mosorio@cab.inta-csic.es

Nuno Santos
Instituto de Astrofisica e Ciências do Espaço, Faculdade de Ciências, Universidade do Porto
Porto, Portugal
E-post: 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-post: Francois.Bouchy@unige.ch

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

Mario Damasso
INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino
Turin, Italy
Tel: +39 339 1816786
E-post: 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-post: pedro.figueira@eso.org

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

Johan Warell (Presskontakt för Sverige)
ESO:s nätverk för vetenskaplig kommunikation
Skurup, Sverige
Tel: +46-706-494731
E-post: eson-sweden@eso.org

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso2112 som har tagits fram inom ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer. ESON-representanterna fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Johan Warell.