eso1706nb — Pressemelding

Den ultrakalde dvergen og de syv planetene

Jordlignende verdener funnet i et usedvanlig rikt planetsystem

22. februar 2017

Astronomer har funnet et planetsystem bare 40 lysår unna som består av syv planeter på størrelsen med Jorden. Planetene ble oppdaget da de passerte foran sin moderstjerne, den ultrakalde dvergstjernen kjent som TRAPPIST-1, ved å benytte bakke- og romteleskoper, inkludert ESOs Very Large Telescope. Tre av planetene ligger i den beboelige sonen, i følge en artikkel som publiseres i Nature i dag, og kan dermed ha vann på overflatene sine. Dette øker sannsynligheten for at det finnes liv i planetsystemet. Planetsystemet som nå er oppdaget har både det største antallet planeter med størrelser som ligner jorden som er funnet så langt, samt det største antall planeter som kan ha flytende vann på overflaten.

Astronomer har brukt teleskopene TRAPPIST-South ved ESOs La Silla-observatoriet, Very Large Telescope (VLT) ved Paranal og NASAs Spitzer Space Telescope, samt andre teleskoper rundt om i verden [1] for å bekrefte eksistensen av minst syv små planeter som går i bane rundt den kalde røde dvergstjernen TRAPPIST-1 [2]. Alle de syv planetene ligner jorden i størrelse [3]. Planetene har fått navnene TRAPPIST-1b, c, d, e, f, g og h basert på avstanden fra moderstjernen, hvor a ligger nærmest stjernen og h ligger lengst unna.

Fall i stjernens lysstyrke forårsaket av at hver av de syv planetene passerer foran stjernen – hendelser som kalles passasjer – tillot astronomer å estimere planetenes størrelser, sammensetninger og baner [4]. De fant at minst seks av de indre planetene er sammenlignbare med Jorden i både størrelse og temperatur.

Hovedforfatteren bak funnene, Michaël Gillion fra STAR Institute ved Université de Liège i Belgia, er glad for oppdagelsen som er gjort: «Dette er et fantastisk planetsystem – ikke bare fordi vi har funnet så mange planeter, men fordi alle er overraskende lik Jorden i størrelse!»

TRAPPIST-1 er en svært liten stjerne. Den har 8 % av solens masse og er bare litt større enn Jupiter. Det gjør at stjernen ser svært lyssvak ut, selv om den befinner seg relativt nærme oss i stjernebildet Vannmannen. Astronomer har forventet at dvergstjerner som TRAPPIST-1 kan ha mange planeter på størrelsen med jorden i trange baner, som gjør dem til lovende kandidater når man skal lete etter utenomjordisk liv. Men TRAPPIST-1 er det første systemet som er funnet som faktisk oppfyller disse forventningene.

Medforfatter Amaury Triaud utdyper: «Den utstrålte energien fra en stjerne slik som TRAPPIST-1 er mye svakere enn hos solen vår. Planetene må derfor gå i mye trangere baner enn det vi ser i solsystemet vårt hvis det skal finnes flytende vann på overflaten. Heldigvis ser det ut til at vi ser et slik kompakt planetsystem rundt TRAPPIST-1!»

Forskningsgruppen har fastslått at alle planetene i systemet er på størrelsen med Jorden og Venus, eller litt mindre. Tetthetsmålinger antyder at minst seks av de innerste planetene er steinplaneter.

Planetbanene er ikke mye større enn banene til de galileiske månene rundt Jupiter og mye mindre enn banen til Merkur, den innerste planeten i solsystemet vårt. Men på grunn av TRAPPIST-1 sin lille størrelse og lave temperatur, betyr det at energitilførselen planetene mottar fra den er tilnærmet lik den som mottas av de indre planetene i solsystemet vårt. TRAPPIST-1c, d og f mottar samme mengde stråling som henholdsvis Venus, Jorden og Mars.

Alle de syv planetene som er oppdaget kan ha flytende vann på overflaten. De ulike baneavstandene de befinner seg i gjør at noen av planetene er mer sannsynlige kandidater enn andre. Klimamodeller antyder at det sannsynligvis er for varmt til at TRAPPIST-1b, c og d kan ha flytende vann, bortsett fra en liten mengde på overflaten. Den ytterste planeten, TRAPPIST-1h, er sannsynligvis for langt unna moderstjernen og dermed for kald til å ha flytende vann, hvis man antar at det ikke pågår noen alternative oppvarmingsprosesser [5]. Men dette er ikke bekreftet ennå. TRAPPIST-1e, f og g representerer den hellige gral for planetjaktende astronomer, ettersom de går i bane i moderstjernens beboelige sone og dermed kan ha hav på overflaten [6].

Disse nye oppdagelsene gjør TRAPPIST-1-systemet til et svært viktig mål for fremtidige studier. NASA/ESA Hubble Space Telescope blir allerede brukt til å lete etter atmosfærer rundt planetene og lederen for prosjektet, Emmanuël Jehin, er begeistret for fremtidens muligheter: «Med den kommende generasjonen av teleskoper slik som ESOs European Extremely Large Telescope og NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope, vil vi snart kunne lete etter vann på disse planetene, og kanskje finne bevis på utenomjordisk liv.»

Fotnoter

[1] I tillegg til romteleskopet NASA Spitzer Space Telescope, har astronomene brukt følgende bakketeleskoper: TRAPPIST-South ved ESOs La Silla-observatorium i Chile, HAWK-I på ESOs Very Large Telescope i Chile, TRAPPIST-North i Marokko, det 3,8 meter store UKIRT-teleskopet på Hawaii, det 2 meter store Liverpool-teleskopet og det 4 meter store William Herschel-teleskopet på La Palma på Kanariøyene, og det 1 meter store SAAO-teleskopet i Sør-Afrika.

[2] TRAPPIST-South (the TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South) er et belgisk 0,6 meter stort robotisert teleskop som styres fra Université de Liège og er stasjonert ved ESOs La Silla-observatorium i Chile. Teleskopet bruker mye av tiden sin på å overvåke lyset fra rundt 60 av de nærmeste ultrakalde dvergstjernene, samt brune dverger (dette er «stjerner» som ikke er massive nok til å sette i gang kjernefysisk fusjon i kjernene sine). Teleskopet ser etter tegn til at planeter passerer foran moderstjernen sin. TRAPPIST-South og TRAPPIST-North er forløperne til SPECULOOS-systemet som for tiden blir installert på ESOs Paranal-observatorium.

[3] I begynnelsen av 2016 annonserte en forskningsgruppe bestående av astronomer ledet av Michaël Gillon, oppdagelsen av tre planeter i bane rundt TRAPPIST-1. De intensiverte oppfølgingsobservasjonene av systemet hovedsakelig på grunn av en bemerkelsesverdig trippelpassering som de observerte med HAWK-I-instrumentet på VLT. Denne passasjen er «avbildet» i en historisk lyskurve som viser hvordan tre planeter på størrelsen med jorden passerer foran moderstjernen sin på samme tid, hvor to av dem er i den beboelige sonen!

[4] Dette er en av de viktigste metodene som astronomer bruker til å identifisere eksistensen av en planet rundt en stjerne. Astronomene ser på lyset som kommer fra stjernen for å se om noe av lyset blokkeres når en planet passerer foran stjernen sett fra jorden. Vi forventer å se et lite fall i lysstyrke fra stjernen når planeten beveger seg foran den.

[5] Slike prosesser kan inkludere tidevannsoppvarming, der gravitasjonskraften fra TRAPPIST-1 fører til at planeten deformeres gjentatte ganger, noe som fører til indre friksjonskrefter og generering av varme. Det er denne typen prosess som driver den vulkanske aktiviteten på Jupiters måne Io. Dersom TRAPPIST-1h har klart å holde på en hydrogenrik atmosfære fra da stjernesystemet ble til, vil varmetapet være svært lavt.

[6] Denne oppdagelsen representerer også den største kjente kjeden av eksoplaneter som er i nær resonans med hverandre. Astronomer har målt hvor lang tid det tar hver av planetene å fullføre et baneomløp rundt TRAPPIST-1, og deretter beregnet forholdet mellom perioden til hver planet med den neste planeten i rekken, i en stigende avstand fra moderstjernen. De seks innerste planetene i TRAPPIST-1-systemet har perioder med forholdstall som er svært nærme 5:3 og 5:2. Dette betyr at planetene sannsynligvis ble dannet sammen lenger unna stjernen og har bevegd seg innover med tiden. Hvis dette stemmer, kan det være at planetene har lav tetthet og er rike på flyktige organiske forbindelser, som antyder at overflatene kan være isbelagt eller at planetene har en atmosfære.

Mer informasjon

Denne studien er beskrevet i en artikkel med tittelen « Seven temperate terrestrial planets around the nearby ultracool dwarf star TRAPPIST-1» av M. Gillion et al., som skal presenteres i tidsskriftet Nature.

Forskningsgruppen består av M. Gillon (Université de Liège, Liège, Belgium), A. H. M. J. Triaud (Institute of Astronomy, Cambridge, UK), B.-O. Demory (University of Bern, Bern, Switzerland; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), E. Jehin (Université de Liège, Liège, Belgium), E. Agol (University of Washington, Seattle, USA; NASA Astrobiology Institute's Virtual Planetary Laboratory, Seattle, USA), K. M. Deck (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), S. M. Lederer (NASA Johnson Space Center, Houston, USA), J. de Wit (Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA), A. Burdanov (Université de Liège, Liège, Belgium), J. G. Ingalls (California Institute of Technology, Pasadena, California, USA), E. Bolmont (University of Namur, Namur, Belgium; Laboratoire AIM Paris-Saclay, CEA/DRF - CNRS - Univ. Paris Diderot - IRFU/SAp, Centre de Saclay, France), J. Leconte (Univ. Bordeaux, Pessac, France), S. N. Raymond (Univ. Bordeaux, Pessac, France), F. Selsis (Univ. Bordeaux, Pessac, France), M. Turbet (Sorbonne Universités, Paris, France), K. Barkaoui (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), A. Burgasser (University of California, San Diego, California, USA), M. R. Burleigh (University of Leicester, Leicester, UK), S. J. Carey (California Institute of Technology, Pasadena, CA, USA), A. Chaushev (University of Leicester, UK), C. M. Copperwheat (Liverpool John Moores University, Liverpool, UK), L. Delrez (Université de Liège, Liège, Belgium; Cavendish Laboratory, Cambridge, UK), C. S. Fernandes (Université de Liège, Liège, Belgium), D. L. Holdsworth (University of Central Lancashire, Preston, UK), E. J. Kotze (South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa), V. Van Grootel (Université de Liège, Liège, Belgium), Y. Almleaky (King Abdulaziz University, Jeddah, Saudi Arabia; King Abdullah Centre for Crescent Observations and Astronomy, Makkah Clock, Saudi Arabia), Z. Benkhaldoun (Oukaimeden Observatory, Marrakesh, Morocco), P. Magain (Université de Liège, Liège, Belgium), og D. Queloz (Cavendish Laboratory, Cambridge, UK; Astronomy Department, Geneva University, Switzerland).

ESO, European Southern Observatory, er den fremste mellomstatlige astronomiorganisasjonen i Europa og verdens desidert mest produktive astronomiske observatorium. Organisasjonen er finansiert av 16 land: Belgia, Brasil, Danmark, Finland, Frankrike, Italia, Nederland, Polen, Portugal, Spania, Storbritannia, Sveits, Sverige, Tsjekkia, Tyskland og Østerrike, samt vertsnasjonen Chile. ESOs ambisiøse virksomhet fokuserer på design, bygging og drifting av effektive bakkebaserte observasjonsanlegg for å muliggjøre banebrytende vitenskapelige oppdagelser. ESO spiller også en ledende rolle i å fremme og organisere samarbeid innenfor astronomisk forskning. ESO driver tre unike, verdensledende observatorier i Chile: La Silla, Paranal og Chajnantor. Ved Paranal har ESO oppført Very Large Telescope, verdens mest avanserte astronomiske observatorium for synlig lys, og to såkalte kartleggingsteleskoper. VISTA observerer i infrarødt og er verdens største kartleggingsteleskop, mens VLT Survey Telescope er det største teleskopet som er designet utelukkende for himmelkartlegginger i synlig lys. ESO er en viktig partner i ALMA, nåtidens største astronomiprosjekt. På Cerro Armazones, ikke langt fra Paranal, er ESO i ferd med å bygge European Extremely Large Telescope (E-ELT). Med en speildiameter på 39 meter vil dette bli det største «øye» i verden som skuler opp på himmelen.

Linker

Kontakter

Maria Hammerstrøm
Institutt for teoretisk astrofysikk, Universitetet i Oslo
Oslo, Norge
E-post: eson-norway@eso.org

Michaël Gillon
University of Liege
Liege, Belgium
Tlf.: +32 43 669 743
Mob.: +32 473 346 402
E-post: michael.gillon@ulg.ac.be

Amaury Triaud
Kavli Exoplanet Fellow, University of Cambridge
Cambridge, United Kingdom
Tlf.: +44 1223 766 690
E-post: aht34@cam.ac.uk

Emmanuël Jehin
University of Liège
Liège, Belgium
Tlf.: +32 495237298
E-post: ejehin@ulg.ac.be

Brice-Olivier Demory
University of Bern
Bern, Switzerland
Tlf.: +41 31 631 51 57
Mob.: +44 78 66 476 486
E-post: brice.demory@csh.unibe.ch

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tlf.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
E-post: rhook@eso.org

ESO i sosiale medier

Dette er en oversettelse av ESOs pressemelding eso1706 i regi av ESON, et nettverk av personer i ESOs medlemsland (samt noen utenfor ESO, som Norge) som fungerer som lokale mediekontakter i forbindelse med pressemeldinger og andre nyheter fra ESO.

Om pressemeldingen

Pressemld. nr.:eso1706nb
Navn:2MASS J23062928-0502285, TRAPPIST-1
Type:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:Spitzer Space Telescope,TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope–South,Very Large Telescope
Science data:2017Natur.542..456G

Bilder

Kunstnerisk fremstilling av planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av planetsystemet TRAPPIST-1
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet og de galileiske månene til Jupiter
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet og de galileiske månene til Jupiter
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet og de galileiske månene til Jupiter
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet og de galileiske månene til Jupiter
Sammenligning av størrelsene til objektene i TRAPPIST-1 med objekter i solsystemet
Sammenligning av størrelsene til objektene i TRAPPIST-1 med objekter i solsystemet
Lyskurven til TRAPPIST-1 viser fall i lysstyrke på grunn av passerende planeter
Lyskurven til TRAPPIST-1 viser fall i lysstyrke på grunn av passerende planeter
Banene til de syv planetene rundt TRAPPIST-1
Banene til de syv planetene rundt TRAPPIST-1
VLT-observasjoner av lyskurven til TRAPPIST-1 ved en passasje 11. desember 2016
VLT-observasjoner av lyskurven til TRAPPIST-1 ved en passasje 11. desember 2016
Lyskurvene til de syv TRAPPIST-1-planetene når de passerer stjernen
Lyskurvene til de syv TRAPPIST-1-planetene når de passerer stjernen
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet
Sammenligning av TRAPPIST-1-systemet med det indre solsystemet
Den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1 i stjernebildet Vannmannen
Den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1 i stjernebildet Vannmannen
Sammenligning mellom Sola og den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1
Sammenligning mellom Sola og den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en planet i planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en planet i planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av planetene i TRAPPIST-1-systemet og solsystemet steinplaneter
Kunstnerisk fremstilling av planetene i TRAPPIST-1-systemet og solsystemet steinplaneter
Kunstnerisk fremstilling av TRAPPIST-1-systemet
Kunstnerisk fremstilling av TRAPPIST-1-systemet
Sammenligning av TRAPPIST-1-planetene
Sammenligning av TRAPPIST-1-planetene
Syv planeter i bane rundt den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1
Syv planeter i bane rundt den ultrakalde dvergstjernen TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en fjern planet i planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en fjern planet i planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en av de midterste planetene i planetsystemet TRAPPIST-1
Kunstnerisk fremstilling av utsikten fra en av de midterste planetene i planetsystemet TRAPPIST-1

Videoer

ESOcast 96: Den ultrakalde dvergen og de syv planetene
ESOcast 96: Den ultrakalde dvergen og de syv planetene
ESOcast 97 Lys: Jordlignende verdener funnet i et nærliggende planetsystem (4K UHD)
ESOcast 97 Lys: Jordlignende verdener funnet i et nærliggende planetsystem (4K UHD)
Animasjon av planetene i bane rundt TRAPPIST-1
Animasjon av planetene i bane rundt TRAPPIST-1
Animasjon av planetsystemet TRAPPIST-1
Animasjon av planetsystemet TRAPPIST-1
En reise til TRAPPIST-1 og dens syv planeter
En reise til TRAPPIST-1 og dens syv planeter
En reise til TRAPPIST-1 fra Jorden
En reise til TRAPPIST-1 fra Jorden
Animasjon av planetene i bane rundt TRAPPIST-1
Animasjon av planetene i bane rundt TRAPPIST-1
Utsikten fra planeten TRAPPIST-1f
Utsikten fra planeten TRAPPIST-1f
Utsikten fra overflaten til TRAPPIST-1b
Utsikten fra overflaten til TRAPPIST-1b
TRAPPIST-1-systemet sett i 360 grader
TRAPPIST-1-systemet sett i 360 grader
Et VR-blikk på planetsystemet TRAPPIST-1
Et VR-blikk på planetsystemet TRAPPIST-1
Planetsystemet TRAPPIST-1 sett ovenfra
Planetsystemet TRAPPIST-1 sett ovenfra

Se også