Stjernen 55 Cancri har været en kilde til glæde og første for planetjægere. Ikke kun var det en af de første kendte stjerner, der var vært for en ekstrasolar planet, men nu er lyset fra en af dets fem kendte planeter blevet opdaget direkte med Spitzer-rumteleskopet, første gang en 'mindre' exoplanet's lys blev opdaget direkte . Planet “e” er en superjord, cirka dobbelt så stor og otte gange så massiv som Jorden. Forskere siger, at selv om planeten ikke er beboelig, er detekteringen et historisk skridt mod den eventuelle søgen efter livstegn på andre planeter.
”Spitzer har forbløffet os endnu en gang,” sagde Bill Danchi, Spitzer-programvidenskabsmand. "Rumfartøjet banebrydende undersøgelsen af atmosfærer af fjerne planeter og baner vejen for NASAs kommende James Webb-rumteleskop for at anvende en lignende teknik på potentielt beboelige planeter."
Den første planet omkring 55 Cancri blev rapporteret i 1997, og 55 Cancri e - den inderste planet i systemet - blev opdaget via radiale hastighedsmålinger i 2004. Denne planet er blevet undersøgt så meget som muligt, og astronomer var i stand til at bestemme dens masse og radius.
Men nu har Spitzer målt, hvor meget infrarødt lys der kommer fra planeten selv. Resultaterne afslører, at planeten sandsynligvis er mørk, og dens solvendte side er mere end 2.000 Kelvin (1.726 grader Celsius, 3.140 grader Fahrenheit), varm nok til at smelte metal.
I 2005 blev Spitzer det første teleskop til at detektere lys fra en planet uden for vores solsystem, da det så det infrarøde lys fra en "varm Jupiter", en gasplanet, der var meget større end 55 Cancri e. Siden da har andre teleskoper, inklusive NASAs Hubble og Kepler rumteleskoper, udført lignende feats med gasgiganter ved hjælp af den samme metode.
I denne metode ser et teleskop på en stjerne, når en planet cirkler bag det. Når planeten forsvinder fra synet, dypper lyset fra stjernesystemet nogensinde så lidt, men nok til at astronomer kan bestemme, hvor meget lys der kom fra selve planeten. Denne information afslører en planets temperatur og i nogle tilfælde dens atmosfæriske komponenter. De fleste andre nuværende planetjagtmetoder opnår indirekte målinger af en planet ved at observere dens virkninger på stjernen.
De nye oplysninger om 55 Cancri e, sammen med at vide at det er ca. 8,57 jordmasser, radius er 1,63 gange Jordens, og densiteten er 10,9 ± 3,1 g cm-3 (den gennemsnitlige jordtæthed er 5,515 g cm-3 ) placerer planeten fast i kategorierne af en stenet superjord. Men det kan være omgivet af et lag vand i en "superkritisk" tilstand, hvor det er både væske og gas og toppet af et tæppe af damp.
”Det kunne meget ligne Neptun, hvis du trak Neptun ind mod vores sol og så, at dens atmosfære kogte væk,” sagde Michaël Gillon fra Université de Liège i Belgien, hovedundersøger for forskningen, der vises i Astrophysical Journal. Ledende forfatter er Brice-Olivier Demory fra Massachusetts Institute of Technology i Cambridge.
55 Cancri-systemet ligger relativt tæt på Jorden, 41 lysår væk, og stjernen kan ses med det blotte øje. 55 Cancri e er tidligt låst, så den ene side vender altid mod stjernen. Spitzer opdagede, at den solvendte side er ekstremt varm, hvilket indikerer, at planeten sandsynligvis ikke har en betydelig atmosfære til at transportere solens varme til den ikke-oplyste side.
NASAs James Webb-rumteleskop, der planlægges lanceret i 2018, vil sandsynligvis være i stand til at lære endnu mere om klodens sammensætning. Teleskopet kan muligvis bruge en lignende infrarød metode som Spitzer til at søge på andre potentielt beboelige planeter efter tegn på molekyler, der muligvis er relateret til livet.
”Da vi blev undfanget af Spitzer for mere end 40 år siden, var eksoplaneter ikke engang blevet opdaget,” sagde Michael Werner, Spitzer-projektforsker ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Calif. ”Fordi Spitzer blev bygget meget godt, har det været i stand til at tilpas dig til dette nye felt og gør historiske fremskridt som dette. ”
Under Spitzers igangværende udvidede mission blev der taget skridt til at forbedre dens unikke evne til at se eksoplaneter, herunder 55 Cancri e. Disse trin, der indbefattede ændring af cykling af en varmelegeme og brug af et instrument på en ny måde, førte til forbedringer i, hvordan præcist teleskopet peger mod mål.
Kilde: JPL
