ENORME NYHEDER, SYV JORDSTøRREDE VERDENER, DER KREDSER RUNDT OM EN RøD DVæRG, TRE I DEN BEBOELIGE ZONE

Send

I det, der helt sikkert er den største nyhed siden jagten på exoplaneter begyndte, meddelte NASA i dag opdagelsen af et system med syv eksoplaneter, der kredser om den nærliggende stjerne TRAPPIST-1. Opdaget af et team af astronomer, der bruger data fra TRAPPIST-teleskopet i Chile og Spitzer-rumteleskopet, er dette fund især spændende, da alle disse planeter menes at være jordstørrelse og jordbundne (dvs. klippefyldte).

Men mest spændende af alt er det faktum, at tre af disse stenede exoplaneter kredser inden for stjernens beboelige zone (også kaldet "Goldilocks Zone"). Dette betyder faktisk, at disse planeter er i stand til at have flydende vand på deres overflader og derfor kunne understøtte liv. For så vidt angår opdagelser uden for solcelleplanet er dette uden præcedens, og opdagelsen indvarsler en ny tidsalder i søgen efter liv ud over vores solsystem.

Holdet bag opdagelsen blev ledet af Michael Gillon, en astronom fra University of Liège i Belgien. Ved hjælp af The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) teleskop ved European Southern Observatory (ESO) La Silla Observatory i Chile bemærkede han og hans kolleger først tilstedeværelsen af tre planeter i TRAPPIST-1-systemet i maj 2016.

Holdet gjorde deres observationer af dette stjernesystem - som er placeret omkring 39 lysår fra Jorden i retning af Aquarius-stjernebilledet - fra september til december 2015. Denne opdagelse blev straks fulgt op ved hjælp af flere jordbaserede teleskoper, der inkluderede bl.a. ESOs Very Large Telescope og Spitzer Space Telescope.

Data fra disse undersøgelser bekræftede eksistensen af to af disse planeter og afslørede fem mere - hvilket gjorde dette til det største fund omkring en enkelt stjerne i eksoplanet-jagthistorie. Ved at stole på Spitzer-dataene var Dr. Gillon og hans team også i stand til at få præcise oplysninger om planeterne ved hjælp af transitmetoden. Ved at måle de periodiske dips i TRAPPIST-1's lysstyrke (fra planeten passerer foran den) var de i stand til at måle deres størrelser, masser og densiteter.

Dette er især vigtigt, når man studerer eksoplaneter. Ikke kun tillader det videnskabsmænd at foretage nøjagtige vurderinger af en planetes sammensætning (dvs. om dens klippefyldte, iskolde eller gasformige eller ikke), det er nøglen til at afgøre, om en planet kan være beboelig eller ej. Det var også første gang, hvor nøjagtige begrænsninger blev placeret på masserne og radierne på exoplaneter ved hjælp af denne metode.

En opfølgende undersøgelse blev derefter monteret med NASAs Hubble-rumteleskop for at studere de tre inderste planeter og se efter tegn på brint og helium - de kemiske underskrifter, der kunne indikere, om planeterne var gasgiganter. Hubble påviste ingen tegn på brint og helium-atmosfærer, hvilket kun styrkede sagen for, at disse planeter var stenede i naturen.

Et andet spændende aspekt ved alt dette er, at disse syv eksoplaneter - som er nogle af de bedste kandidater til beboelsesevne - er tæt nok på Jorden til at være tætstudier. Som Michael Gillon, hovedforfatter af papiret og den vigtigste efterforsker af TRAPPIST-exoplanetundersøgelsen på University of Liège, sagde i en pressemeddelelse fra NASA:

”De syv vidundere med TRAPPIST-1 er de første planeter i jordstørrelse, der er fundet, der kredser om denne slags stjerne. Det er også det bedste mål nogensinde for at studere atmosfærerne i potentielt beboelige, jordstørrelsesverdener. ”

Nikole Lewis, medleder for Hubble-undersøgelsen og en astronom ved Space Telescope Science Institute, var også til rådighed ved NASAs presse briefing, hvor resultaterne blev annonceret. Der delte hun oplysninger, der blev indhentet af Hubble-rumteleskopet. Og som hun forklarede, af de tre verdener, der er i den beboelige zone - TRAPPIST-1e, f og g - alle oplever forhold, der ligner meget det, vi oplever her på Jorden.

TRAPPIST-1e er den inderste af de tre eksoplaneter. Det er meget tæt på Jorden og modtager omtrent den samme mængde lys som Jorden gør - hvilket betyder, at temperaturer sandsynligvis også vil være meget tæt på Jordens. TRAPPIST-1f er i mellemtiden en potentielt vandrig verden, der sandsynligvis også har samme størrelse som Jorden. Den har en 9-dages bane og modtager omtrent den samme mængde sollys som Mars.

Den yderste af planetenes beboelige zone er Trappist 1g. Med en radius, der er 13% større end Jorden, er den den største planet i systemet og modtager omtrent den samme mængde lys, som et legeme, der er placeret mellem Mars og Asteroidebåndet. Mellem disse tre exoplaneter og de fire andre i systemet har astronomer nu flere kandidater inden for det samme stjernesystem til at studere, hvordan potentielt beboelige verdener kan se ud.

I løbet af NASA 's presse briefing understregede Dr. Gillon, hvorfor opdagelsen af dette system er en stor velsignelse for astronomer og planetariske videnskabsmænd. Ikke kun er dette første gang, at der opdages så mange eksoplaneter omkring den samme stjerne, men det faktum, at det er en rød dværg - en klasse af små, køligere, svagere stjerner - er især opmuntrende.

Sammenlignet med andre klasser er røde dværge (alias M-klasse stjerner) den mest hyppige type stjerne i universet - hvilket udgør anslagsvis 70% af stjernerne i vores galakse alene. Derudover er TRAPPIST-1-systemet temmelig unikt. Som Gillon forklarede, er planeterne tæt nok til, at de gravitationsmæssigt interagerer med hinanden. Deres nærhed ville også skabe nogle fremragende visningsmuligheder for en person, der står på overfladen af en af dem.

”Planeterne er tæt nok på hinanden,” sagde han, “at hvis du var på overfladen af en, ville du have en vidunderlig udsigt over de andre. Du ser dem ikke, som vi ser Venus eller Mars fra Jorden (som lyse stjerner), men som vi ser månen. De ville være lige så store eller større end Månen. ”

I de kommende uger og måneder planlægger NASA at følge op på dette planetsystem endnu mere. I øjeblikket studerer Kepler rumteleskop systemet og udfører målinger af minuscule ændringer i stjernens lysstyrke på grund af transiterende planeter. Arbejder som K2-missionen, vil rumfartøjets observationer give astronomer mulighed for at forfine egenskaberne ved de kendte planeter, samt søge efter yderligere planeter i systemet.

I mellemtiden bruger Dr. Gillon og hans team jordbaserede teleskoper til at søge i 1000 af de nærmeste ultra-cool dværgstjerner for at se, om de også har multi-planet systemer. Nikole Lewis oplyste, at Hubble vil foretage yderligere observationer af TRAPPIST-1 for at få information om planeternes atmosfærer.

Disse undersøgelser vil bestemme, hvilke gasser, der udgør atmosfærerne, men vil også være på udkig efter fortællende tegn på dem, der indikerer tilstedeværelsen af organisk liv - dvs. methan, ozon, ilt osv.

”TRAPPIST-1-systemet giver en af de bedste muligheder i det næste årti til at studere atmosfærerne omkring planeter i jordstørrelse,” sagde hun. ”Ikke kun vil disse undersøgelser give os besked, hvis nogen af disse planeter har den slags atmosfærer, der er befordrende for livet, de vil også fortælle os meget om dannelses- og udviklingsprocesserne på overfladen - som også er nøglefaktorer til at bestemme beboelsesevnen. ”

Spitzer-rumteleskopet bliver også trænet i dette system for at få opfølgende information om planeternes atmosfærer. Udover at se efter biologiske indikatorer (såsom iltgas, ozon og metan) vil den også forsøge at bestemme atmosfærenes drivhusgasindhold - hvilket vil hjælpe med at sætte yderligere begrænsninger på planeternes overfladetemperatur.

Dertil kommer, at næste generations missioner - som James Webb-teleskopet - forventes at spille en vigtig rolle i at lære mere om dette system. Som Sara Seager - en professor i planetarisk videnskab og fysik ved MIT - forklarede i løbet af briefingen, var opdagelsen af et system med flere potentielt beboelige planeter et kæmpe, accelereret spring fremad i jagten på livet ud over vores solsystem.

”Goldilocks har flere søstre,” som hun udtrykte det. ”Et fantastisk system som dette lader os vide, at der er mange flere livsbærende verdener derude. Dette stjernesystem er et veritabelt laboratorium til studier af stjerner, der kredser rundt om meget kølige, meget svage stjerner. Vi får testet mange teorier om disse verdener, er tidligt låst og mængden af stråling fra værtsstjernen. ”

Thomas Zurbuchen - den associerede administrator af NASAs Science Mission Directorate - var også ved hånden på briefingen. Ud over at udtrykke, hvordan dette var en første for NASA og eksoplanetjægere overalt, udtrykte han også, hvor spændende det var i sammenhæng med at søge efter livet ud over vores solsystem:

”Denne opdagelse kan være et vigtigt stykke i puslespillet om at finde beboelige miljøer, steder, der er befordrende for livet. At besvare spørgsmålet "er vi alene" er en højeste videnskabelig prioritet, og at finde så mange planeter som disse for første gang i den beboelige zone er et bemærkelsesværdigt skridt fremad mod dette mål. ”