eso1712sv — Pressmeddelande (forskning)

Nyupptäckt exoplanet kan vara bästa kandidaten hittills i jakten på livstecken

Stenig superjord ligger i en lugn röd dvärgstjärnas beboeliga zon

19 april 2017

En exoplanet som kretsar kring en röd dvärg 40 ljusår från jorden kan kvala in som “bästa stället att leta livstecken bortom solsystemet”. Med hjälp av ESO:s instrument HARPS på La Silla-observatoriet samt andra teleskop har ett internationellt forskarlag upptäckt en så kallad superjord i den beboeliga zonen runt den ljussvaga stjärnan LHS 1140. Den nya planeten är något större och mycket tyngre än jorden och har troligen behållit en stor del av sin atmosfär. Det är tack vare detta – och dess regelbundna passager framför sin värdstjärna – som gör den till ett spännande mål för framtida studier av planetens atmosfär. Forskningsresultaten publiceras i tidskriften Nature den 20 april 2017.

Den nyupptäckta superjorden LHS 1140b kretsar i den beboeliga zonen kring den ljussvaga röda dvärgstjärnan LHS 1140, som ligger i stjärnbilden Valfisken [1]. Röda dvärgar är mycket mindre och svalare än solen. Även fast LHS 1140b kretsar endast en tiondedel av avståndet mellan jorden och solen tar den emot bara omkring hälften så mycket solljus som jorden gör. Den ligger i mitten av stjärnans beboeliga zon. Sedd från jorden korsar planetens bana rakt framför stjärnan och skymmer delvis stjärnans ljus var 25:e dag.

Jason Dittmann, astronom vid Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, USA, är förstaförfattare till studien.

– Den här är den mest spännande exoplaneten som jag sett det senaste decenniet. Vi skulle knappast kunna hoppas på ett bättre mål för ett av vetenskapens mest högt satta mål: jakten på bevis för liv bortom jorden.

Förhållanden hos den röda dvärgen är synnerligen gynnsamma. Jämfört med liknande stjärnor snurrar LHS 1140 långsamt och avger mindre mängder högenergisk strålning [2]. För att liv som vi känner det ska kunna klara sig måste en planet ha vatten på ytan och kunna behålla en atmosfär. I detta fall innebär planetens storlek att en ocean av magma skulle kunna ha funnits på ytan i miljontals år. Detta sjudande hav av lava skulle kunna ha matat atmosfären med vattenånga, långt efter att stjärnan utvecklats till att lysa stadigt som den gör idag, och därmed kunna återföra vatten till planeten.

Planeten upptäcktes av anläggningen MEarth, som hittade de första talande och för exoplaneter typiska glapp i stjärnans ljus medan exoplaneten passerade framför den. ESO:s instrument HARPS (High Accuracy Radial velocity Planet Searcher) gjorde sedan de i sammanhanget viktiga mätningarna som kunde bekräfta att här finns verkligen en superjord. Med HARPS hjälp kunde även omloppsperioden fastställas; därmed kunde forskarna också uppskatta planetens massa och densitet [3].

Forskarna uppskattar planetens ålder till minst fem miljarder år. Utifrån mätningarna får de dessutom fram att dess diameter är 1,4 gånger jordens – knappt 18 000 kilometer. Men planetens massa på omkring sju gånger jordens och därmed en mycket högre densitet innebär att exoplaneten troligen är stenig med en tät kärna av järn.

Denna superjord kan vara den bästa kandidaten hittills för framtida observationer med syfte att studera planetens eventuella atmosfär och dess egenskaper. Det menar två av forskarlagets europeiska medlemmar, Xavier Delfosse och Xavier Bonfils, som båda är verksamma vid CNRS och IPAG i Grenoble, Frankrike.

– Planetsystemet LHS 1140 skulle kunna bli ett ännu viktigare mål för att studera planeter i den beboeliga zonen än Proxima b eller TRAPPIST-1. Det har blivit ett år utöver det vanliga för exoplanetupptäckter, säger de [4,5].

I synnerhet kommer observationer med NASA/ESA:s rymdteleskop Hubble att snart kunna uppskatta just hur mycket högenergisk strålning som LHS 1140b utsätts för. Då kommer vi få veta mer om planetens möjligheter att hysa liv.

Längre in i framtiden – när teleskop som ESO:s Extremely Large Telescope är i drift – kommer vi sannolikt kunna göra detaljerade observationer av exoplaneters atmosfärer. För sådana studier är LHS 1140b en utmärkt kandidat.

Noter

[1] Den beboeliga zonen definieras som banorna omkring en stjärna hos vilka en planet har den rätta temperaturen som krävs för att flytande vatten ska kunna finnas på planetens yta.

[2] Planeten befinner sig i zonen där liv som vi känner det skulle kunna klara sig, men den förflyttades troligen dit först cirka 40 miljoner år efter att den röda dvärgstjärnan bildades. Exoplaneten påverkades därför troligen under denna fas av värdstjärnans aktiva förflutna. En ung röd dvärg kan lätt skala bort vattnet från atmosfären hos en planet som bildas i närheten, vilket leder till en skenande växthuseffekt liknande den på Venus.

[3] Detta arbete gjorde det möjligt att upptäcka andra passager med MEarth så att astronomer kunde definitivt fastställa upptäckten av exoplaneten.

[4] Planeten omkring Proxima b (eso1629) är mycket närmare jorden, men troligen passerar inte planeten framför sin värdstjärna, vilket gör det mycket svårt att avgöra om den har en atmosfär.

[5] Till skillnad från planetsystemet hos TRAPPIST-1 (eso1706) har man inte hittat några andra exoplaneter omkring LHS 1140. Eftersom system med flera planeter tros vara vanliga omkring röda dvärgar kan ytterligare planeter finnas som ännu undgått upptäckt för att de är för små.

Mer information

Forskningsresultaten presenteras i artikeln “A temperate rocky super-Earth transiting a nearby cool star” av J. A. Dittmann m. fl. i tidskriften Nature den 20 april 2017.

Forskarlaget består av Jason A. Dittmann (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Jonathan M. Irwin (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), David Charbonneau (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Xavier Bonfils (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes/CNRS, Frankrike), Nicola Astudillo-Defru (Observatoire de Genève, Schweiz), Raphaëlle D. Haywood (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Zachory K. Berta-Thompson (University of Colorado, USA), Elisabeth R. Newton (MIT, USA), Joseph E. Rodriguez (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Jennifer G. Winters (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), Thiam-Guan Tan (Perth Exoplanet Survey Telescope, Australien), José-Manuel Almenara (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble - Université Grenoble-Alpes/CNRS, Frankrike; Observatoire de Genève, Switzerland), François Bouchy (Aix Marseille Université, France), Xavier Delfosse (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes / CNRS, Frankrike), Thierry Forveille (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes/CNRS, Frankrike), Christophe Lovis (Observatoire de Genève, Schweiz), Felipe Murgas (Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes / CNRS, Frankrike; IAC, Spain), Francesco Pepe (Observatoire de Genève, Schweiz), Nuno C. Santos (Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço and Universidade do Porto, Portugal), Stephane Udry (Observatoire de Genève, Schweiz), Anaël Wünsche (CNRS/IPAG, Frankrike), Gilbert A. Esquerdo (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA), David W. Latham (Harvard Smithsonian Center for Astrophysics, USA) och Courtney D. Dressing (Caltech, USA).

ESO, Europeiska sydobservatoriet, är Europas främsta samarbetsorgan för astronomisk forskning och världens mest produktiva astronomiska observatorium. Det stöds av 16 länder: Belgien, Brasilien, Danmark, Finland, Frankrike, 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. Och på Cerro Armazones, nära Paranal, bygger ESO det europeiska extremt stora 39-metersteleskopet för synligt och infrarött ljus, E-ELT. Det kommer att bli ”världens största öga mot himlen”.

Länkar

●       Forskningsartikel i Nature

●       Foton av La Silla

●       Mer om HARPS

Kontakter

Robert Cumming
Onsala rymdobservatorium, Chalmers
Sverige
Tel: 031 772 5500
Mobil: 0704933114
E-post: robert.cumming@chalmers.se

Jason Dittmann
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
E-post: jdittmann@cfa.harvard.edu

Nicola Astudillo-Defru
Geneva Observatory - Université of Geneva
Geneva, Switzerland
E-post: nicola.astudillo@unige.ch

Xavier Bonfils
Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble – Université Grenoble-Alpes/CNRS
Grenoble, France
E-post: xavier.bonfils@univ-grenoble-alpes.fr

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

Megan Watzke
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Cambridge, USA
Tel: +1 617-496-7998
E-post: mwatzke@cfa.harvard.edu

Connect with ESO on social media

Detta är den översatta versionen av ESO:s pressmeddelande eso1712, som tagits fram inom ramarna för ESON, ett nätverk av medarbetare i ESO:s medlemsländer som fungerar som lokala kontaktpersoner för media i samband med ESO:s pressmeddelanden och andra händelser. ESON:s kontaktperson i Sverige är Robert Cumming.

Om pressmeddelandet

Pressmeddelande nr:eso1712sv
Namn:LHS 1140b
Typ:Milky Way : Star : Circumstellar Material : Planetary System
Facility:ESO 3.6-metre telescope
Instruments:HARPS
Science data:2017Natur.544..333D

Bilder

En illustration av superjorden LHS 1140b
En illustration av superjorden LHS 1140b
Den bleka röda stjärnan LHS 1140:s läge i stjärnbilden Valfisken
Den bleka röda stjärnan LHS 1140:s läge i stjärnbilden Valfisken
Den nyupptäckta steniga exoplaneten LHS 1140b som den kanske ser ut
Den nyupptäckta steniga exoplaneten LHS 1140b som den kanske ser ut

Videor

En resa till den nyupptäckta steniga exoplaneten LHS 1140b
En resa till den nyupptäckta steniga exoplaneten LHS 1140b

Se även