Pressmeddelande

Extrema supersoniska vindar uppmätta på en planet bortom vårt solsystem

21 januari 2025, Skurup

Astronomer har upptäckt extremt kraftfulla vindar vid ekvatorn på WASP-127b, en jättelik exoplanet. Med en hastighet på uppemot 33 000 km/h utgör vindarna den snabbaste jetströmmen som någonsin har uppmätts på en planet. Upptäckten gjordes med hjälp av Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile och ger unika insikter om vädermönstret på en avlägsen värld.

Tornados, cykloner och orkaner skapar förödelse på jorden, men forskare har nu upptäckt planetvindar i en helt annan skala, långt bortom solsystemet. Ända sedan upptäckten 2016 har astronomer undersökt WASP-127b, en jättelik gasplanet som ligger över 500 ljusår från jorden. Planeten är något större än Jupiter, men har bara en bråkdel av sin massa, vilket gör den väldigt "fluffig". Ett internationellt grupp av astronomer har nu gjort en oväntad upptäckt: överljudsvindar rasar i planetens atmosfär.

"En del av atmosfären på denna planet rör sig mot oss med hög hastighet medan en annan del rör sig bort från oss med samma hastighet", säger Lisa Nortmann, forskare vid universitetet i Göttingen, Tyskland, och huvudförfattare till studien . "Den här signalen visar att det finns en mycket snabb överljudsvind som rör sig runt planetens ekvator."

Med en hastighet av 9 km per sekund (nästan 33 000 km/h) rör sig jetvindarna omkring sex gånger snabbare än planetens rotationshastighet [1]. "Det här är något vi inte har sett förut", säger Nortmann. Det är den snabbaste vindhastigheten som någonsin uppmätts i en jetström i en planets atmosfär. Som jämförelse hittar vi den snabbaste vinden i solsystemet på Neptunus, och den rör sig med "bara" 0,5 km per sekund (1800 km/h).

Forskargruppen, vars resultat publicerades i dag i Astronomy & Astrophysics, kartlade vädret och sammansättningen av WASP-127b med hjälp av instrumentet CRIRES+ på ESO:s VLT. Genom att mäta hur ljuset från moderstjärnan trasnporteras genom planetens övre atmosfär lyckades de spåra planetens sammansättning. Deras resultat bekräftar närvaron av vattenånga och kolmonoxidmolekyler i atmosfären. Men när astronomerna uppmätte hastigheten på gaserna i atmosfären såg de - till sin förvåning - en dubbeltopp, vilket indikerar att den ena sidan av planeten rör sig mot oss och den andra bort från oss i mycket hög hastighet. Forskarna drar slutsatsen att kraftfulla jetströmsvindar runt ekvatorn förklarar detta oväntade resultat.

Forskarna fann också att polerna är kallare än resten av planeten, liksom en liten temperaturskillnad mellan morgon- och kvällssidan av WASP-127b. "Detta visar att planeten har komplexa vädermönster precis som jorden och andra planeter i vårt eget system," menar Fei Yan, medförfattare till studien och professor vid University of Science and Technology i Kina.

Exoplanetforskningen går snabbt framåt. Till för några år sedan kunde astronomerna endast mäta massan och radien på planeter bortom solsystemet. I dag kan man med teleskop som ESO:s VLT kartlägga vädret på dessa avlägsna världar och analysera deras atmosfärer. "Att förstå dynamiken hos dessa exoplaneter hjälper oss att utforska mekanismer som värmefördelning och kemiska processer, förbättra vår förståelse av planetbildning och potentiellt kasta ljus över ursprunget till vårt eget solsystem", säger David Cont från Ludwig Maximilian University i München, Tyskland, och medförfattare till artikeln.

Intressant nog kan studier som denna för närvarande endast göras med markbaserade observatorier, eftersom instrumenten på nuvarande rymdteleskop inte har den nödvändiga hastighetsupplösningen. ESO:s Extremely Large Telescope – som är under konstruktion nära VLT i Chile – och dess ANDES-instrument kommer att göra det möjligt för forskare att gräva ännu djupare i vädermönstren på avlägsna planeter. "Sannolikt kan vi upplösa ännu finare detaljer i vindmönstren och utöka dessa forskningsmetoder till mindre, steniga planeter", avslutar Nortmann.

Noter

[1] Även om astronomerna inte har mätt planetens rotationshastighet direkt förväntar de sig att WASP-127b är tidvattenbunden till sin moderstjärna, vilket betyder att planeten tar lika lång tid att rotera runt sin egen axel som ett omlopp kring stjärnan. Eftersom de vet hur stor planeten är och hur lång tid den tar att kretsa runt moderstjärnan, kan rotationshastigheten beräknas.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “CRIRES+ transmission spectroscopy of WASP-127b. Detection of the resolved signatures of a supersonic equatorial jet and cool poles in a hot planet", som publiceras i dag i tidskriften Astronomy & Astrophysics (doi: 10.1051/0004-6361/202450438).

 

Forskarlaget utgörs av L. Nortmann (Institut für Astrophysik und Geophysik, Georg-August-Universität, Göttingen, Tyskland [IAG]), F. Lesjak (IAG), F. Yan (Department of Astronomy, University of Science and Technology of China, Hefei, Kina), D. Cont (Universitäts-Sternwarte, Fakultät für Physik, Ludwig-Maximilians-Universität München, Tyskland; Exzellenzcluster Origins, Garching, Tyskland), S. Czesla (Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Tyskland [TLS]), A. Lavail (Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie, Université de Toulouse, Frankrike), A. D. Rains (Department of Physics and Astronomy, Uppsala universitet, Sverige [Uppsala universitet]), E. Nagel (IAG), L. Boldt-Christmas (Uppsala universitet), A. Hatzes (TLS), A. Reiners (IAG), N. Piskunov (Uppsala universitet), O. Kochukhov (Uppsala universitet), U.Heiter (Uppsala universitet), D. Shulyak (Instituto de Astrofísica de Andalucía, Glorieta de la Astronomía, Spanien), M. Rengel (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Göttingen, Tyskland) och U. Seemann (European Southern Observatory, Garching, Tyskland).

 

Europeiska sydobservatoriet (ESO) möjliggör för astronomer världen över att utforska universums mysterier. Vi designar, konstruerar och driver markbaserade observatorier av yppersta världsklass – som astronomer använder för att besvara spännande och utmanande frågor och för att sprida astronomisk kunskap – och driver internationella samarbeten inom astronomin. ESO startade som en mellanstatlig organisation 1962 och har i dag 16 medlemsländer (Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Italien, Nederländerna, Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tjeckien, Tyskland och Österrike), tillsammans med Chile som värdland och Australien som en strategisk partner. ESO:s högkvarter och besökscenter med planetarium, ESO Supernova, ligger nära München i Tyskland, medan teleskopen är placerade i Atacamaöknen i Chile, en unik plats för astronomiska observationer. ESO driver tre observatorier i Chile: La Silla, Paranal och Chajnantor. Vid Paranal finns Very Large Telescope och Very Large Telescope Interferometer, liksom kartläggningsteleskop som VISTA. Vid Paranal kommer även ESO att placera och driva Cherenkov Telescope Array South, världens största och känsligaste gammastrålningsteleskop. Tillsammans med internationella partners driver ESO de två anläggningarna APEX och ALMA på Chajnantorplatån som observerar himlen i millimeter- och submillimetervåglängder. Vid Cerro Armazones, nära Paranal, bygger vi för närvarande ESO:s Extremely Large Telescope, ”världens största öga mot himlen”. Från kontoret i Santiago, Chile, stödjer vi verksamheten i landet och samverkar med det chilenska samhället och våra samarbetspartners.

Länkar

• Forskningsartikel
• Foton på VLT
• Läs mer om ESO:s Extremely Large Telescope på vår dedikerade webbplats och i vårt pressmaterial
• För journalister: Prenumerera på pressmeddelanden under embargo på svenska
• För astronomer: Berätta om din forskning!
• Världens mörkaste och klaraste himmel hotas av industriellt megaprojekt

 

Kontakter

Lisa Nortmann
University of Göttingen
Göttingen, Germany
Mobil: +49 1515 1195435
E-post: lisa.nortmann@uni-goettingen.de

David Cont
Ludwig Maximilian University of Munich
Munich, Germany
Tel: +49 89 218 09 297
E-post: david.cont@lmu.de

Fei Yan
University of Science and Technology of China
Hefei, China
Tel: +86 551 63601861
E-post: yanfei@ustc.edu.cn

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 eso2502 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.