Astronomer finner superjorden med en atmosfär

Pin
Send
Share
Send

Den här konstnärens uppfattning visar den nyupptäckta superjorden GJ 1214b, som kretsar runt en röd dvärgstjärna 40 ljusår från vår jord. Aguilar, CfA

Fler exoplaneter den här veckan! Idag tillkännagav astronomer upptäckten av så kallade superjorden runt en närliggande lågmassastjärna, GJ1214. Den nyupptäckta planeten har en massa som är ungefär sex gånger jorden och 2,7 gånger sin radie och faller mellan jordens storlek och isgiganterna i solsystemet, Uranus och Neptun. Men den här senaste exoplaneten, GJ1214b, har också något annat: en atmosfär som är cirka 200 km tjock. "Denna atmosfär är mycket tjockare än jorden, så det höga trycket och frånvaron av ljus skulle utesluta livet som vi känner till det," sa David Charbonneau, huvudförfattare till ett papper i Natur rapporterar upptäckten, "men dessa förhållanden är fortfarande mycket intressanta, eftersom de kan möjliggöra för en viss komplex kemi att äga rum."

GJ1214b är också en mycket het plats att vara. Den kretsar runt sin stjärna en gång var 38 timme på bara två miljoner kilometer - 70 gånger närmare sin stjärna än jorden till solen. "Att vara så nära sin värdstjärna måste planeten ha en yttemperatur på cirka 200 grader, för varmt för att vatten ska vara flytande," sade Charbonneau.

Emellertid sade en annan medlem av teamet att vattenis eventuellt kan finnas på GJ1214b, djupt inne i planetens hjärta. "Trots dess heta temperatur verkar detta vara en vattenvärld," sade kandidaten Zachory Berta som först upptäckte antydan om planeten bland uppgifterna. "Det är mycket mindre, svalare och mer jordliknande än någon annan känd exoplanet."

Stjärnan är en liten, röd M-stjärna ungefär en femtedel av storleken på vår sol. Den har en yttemperatur på bara cirka 2 700 C (4 900 grader F) och en ljusstyrka endast tre tusendels lika ljus som solen.

Charbonneau jämförde den nya exoplaneten med Corot-7b, den första steniga superjorden som hittades med transiteringsmetoden, när planetens omloppsbana går över ansiktet på sin moderstjärna, från vår utsiktspunkt. .
Astronomerna kunde också erhålla massan och radien för GJ1214b, vilket tillät dem att bestämma densiteten och dra slutsatsen om den inre strukturen.

Även om massan av GJ1214b liknar Corot-7b, är dess radie mycket större, vilket antyder att sammansättningen av de två planeterna måste vara helt annorlunda. Medan Corot-7b troligen har en stenig kärna och kan täckas med lava, tror astronomer att tre fjärdedelar av GJ1214b består av vattenis, resten består av kisel och järn.

"Skillnaderna i sammansättning mellan dessa två planeter är relevanta för strävan efter bebobara världar," sade Charbonneau. "Om superjordplaneter i allmänhet är omgiven av en atmosfär som liknar den i GJ1214b, kan de mycket väl vara ogästvänliga för utvecklingen av livet som vi känner till det på vår egen planet."

Atmosfären upptäcktes när astronomerna jämförde den uppmätta radien för GJ1214b med teoretiska modeller av planeter. De fann att den observerade radien överskrider modellernas förutsägelser och drog slutsatsen att en tjock atmosfär blockerade stjärnans ljus.

"Eftersom planeten är för varm för att ha hållit en atmosfär länge, representerar GJ1214b den första möjligheten att studera en nybildad atmosfär som omsluter en värld som kretsar kring en annan stjärna," sa Xavier Bonfils, en annan medlem av teamet. "Eftersom planeten är så nära oss kommer det att vara möjligt att studera sin atmosfär även med nuvarande anläggningar."

Planeten upptäcktes först som ett transiterande objekt inom MEarth-projektet, som följer cirka 2000 lågmassastjärnor för att leta efter transiter av exoplaneter, och använder en flotta av åtta små (16-tums) amatörstorlek markbaserade teleskop.

För att bekräfta planetarisk natur GJ1214b och för att få sin massa (med den så kallade Doppler-metoden), behövde astronomerna HARPS-spektrografterns fulla precision, kopplad till ESO: s 3,6-meters teleskop vid La Silla.

Nästa steg för astronomer är att försöka direkt upptäcka och karakterisera atmosfären, vilket kommer att kräva ett rymdbaserat instrument som NASA: s Hubble Space Telescope. GJ1214b ligger bara 40 ljusår från jorden, inom räckhåll för aktuella observatorier.

Källa: ESO, CFA

Pin
Send
Share
Send