ENORMA NYHETER, SJU JORDSTORLEKAR VäRLDAR SOM KRETSAR RUNT EN RöD DVäRG, TRE I DEN VANLIGA ZONEN

Send

I vad som säkert är den största nyheten sedan jakten på exoplaneter började tillkännagav NASA idag upptäckten av ett system med sju exoplaneter som kretsar kring den närliggande stjärnan TRAPPIST-1. Upptäckt av ett team av astronomer som använder data från TRAPPIST-teleskopet i Chile och Spitzer Space Telescope, är detta fynd särskilt spännande eftersom alla dessa planeter tros vara jordstorlek och markbundna (dvs steniga).

Men mest spännande av allt är det faktum att tre av dessa klippiga exoplaneter går i stjärnans bebodliga zon (alias "Goldilocks Zone"). Detta innebär i själva verket att dessa planeter kan ha flytande vatten på sina ytor och kan därför stödja liv. När det gäller upptäckter av solenergiplaneter är detta utan föregång, och upptäckten förkunnar en ny tid i sökandet efter liv bortom vårt solsystem.

Teamet bakom upptäckten leddes av Michael Gillon, en astronom från universitetet i Liège i Belgien. Med hjälp av The Transiting Planets and Planetesimals Small Telescope (TRAPPIST) -teleskopet vid European Southern Observatory (ESO) La Silla Observatory i Chile, märkte han och hans kollegor först närvaron av tre planeter i TRAPPIST-1-systemet i maj 2016.

Teamet gjorde sina observationer av detta stjärnsystem - som ligger ungefär 39 ljusår från Jorden i riktning mot Vattumannkonstellationen - från september till december 2015. Upptäckten följdes omedelbart upp med flera markbaserade teleskoper, som inkluderade inklusive ESO: s Very Large Telescope och Spitzer Space Telescope.

Data från dessa undersökningar bekräftade förekomsten av två av dessa planeter och avslöjade fem till - vilket gjorde detta till det största fyndet kring en enda stjärna i exoplanet-jakthistoria. Genom att förlita sig på Spitzer-uppgifterna kunde Dr. Gillon och hans team också få exakt information om planeterna med hjälp av transitmetoden. Genom att mäta de periodiska nedgångarna i TRAPPIST-1: s ljusstyrka (från planeten som passerar framför den) kunde de mäta deras storlekar, massor och densiteter.

Detta är särskilt viktigt när man studerar exoplaneter. Det tillåter inte bara forskare att göra exakta bedömningar av en planets sammansättning (dvs huruvida dess steniga, isiga eller gasformiga eller inte), det är nyckeln till att avgöra om en planet kan vara beboelig eller inte. Det var också första gången som exakta begränsningar placerades på massorna och radierna hos exoplaneter med denna metod.

En uppföljningsundersökning monterades sedan med NASA: s Hubble Space Telescope för att studera de tre innersta planeterna och leta efter tecken på väte och helium - de kemiska signaturerna som skulle indikera om planeterna var gasjättar. Hubble upptäckte inga bevis på vätgas- och heliumatmosfärer, vilket bara förstärkte fallet för dessa planeter som var steniga i naturen.

En annan spännande aspekt av allt detta är att dessa sju exoplaneter - som är några av de bästa kandidaterna för tillväxtmöjligheter - är tillräckligt nära Jorden för att vara nära studier. Som Michael Gillon, huvudförfattare till tidningen och huvudutredaren för TRAPPIST-exoplanetundersökningen vid universitetet i Liège, sade i ett pressmeddelande från NASA:

”De sju underverken av TRAPPIST-1 är de första jordstorlekarna som har hittats som kretsar kring den här stjärnan. Det är också det bästa målet ännu för att studera atmosfärerna i potentiellt bebodliga jordstorlekar. "

Nikole Lewis, medledare för Hubble-studien och en astronom vid Space Telescope Science Institute, var också till hands vid NASA: s pressmöte där fynden tillkännagavs. Där delade hon information som erhölls av Hubble Space Telescope. Och som hon förklarade, av de tre världarna som finns i den beboeliga zonen - TRAPPIST-1e, f och g - alla upplever förhållanden som är mycket lika med vad vi upplever här på jorden.

TRAPPIST-1e är den innersta av de tre exoplaneterna. Den är väldigt nära jordens storlek och får ungefär samma mängd ljus som jorden - vilket innebär att temperaturen sannolikt kommer att ligga mycket nära jordens också. TRAPPIST-1f är under tiden en potentiellt vattenrika värld som också troligen kommer att ha samma storlek som Jorden. Den har en 9-dagars bana och får ungefär samma mängd solljus som Mars.

Det yttersta av planeten för bebodda zoner är Trappist 1g. Med en radie som är 13% större än jorden är den den största planeten i systemet och får ungefär samma mängd ljus som en kropp som är placerad mellan Mars och Asteroidbältet skulle. Mellan dessa tre exoplaneter och de fyra andra i systemet har astronomer nu ett flertal kandidater inom samma stjärnsystem för att studera hur potentiellt bebodda världar kan se ut.

Under pressmötet i NASA betonade Dr. Gillon varför upptäckten av detta system är en viktig välsignelse för astronomer och planetforskare. Det är inte bara första gången som så många exoplaneter har upptäckts runt samma stjärna, utan det faktum att det är en röd dvärg - en klass av små, svalare, dimmerare stjärnor - är särskilt uppmuntrande.

Jämfört med andra klasser är röda dvärgar (alias M-klassstjärnor) den vanligaste stjärntypen i universumet - vilket utgör uppskattningsvis 70% av stjärnorna i vår galax ensam. Dessutom är TRAPPIST-1-systemet ganska unikt. Som Gillon förklarade är planeterna i tillräckligt nära närhet att de tyngdpunkten interagerar med varandra. Deras närhet skulle också ge några utmärkta visningsmöjligheter för en person som står på ytan till en av dem.

”Planeterna är tillräckligt nära varandra,” sade han, ”att om du var på ytan av en, skulle du ha en underbar utsikt över de andra. Du skulle se dem inte som vi ser Venus eller Mars från Jorden (som ljusa stjärnor), men som vi ser månen. De skulle vara lika stora eller större än månen. ”

Under de kommande veckorna och månaderna planerar NASA att följa upp detta planetsystem ännu mer. För närvarande studerar Kepler rymdteleskop systemet och utför mätningar av minusculeförändringar i stjärnans ljusstyrka på grund av transiterande planeter. Rymdfarkostens observationer, som fungerar som K2-uppdraget, gör det möjligt för astronomer att förfina egenskaperna hos de kända planeterna, samt söka efter ytterligare planeter i systemet.

Under tiden kommer Dr. Gillon och hans team att använda markbaserade teleskop för att söka efter 1000 av de närmaste ultraljuda dvärgstjärnorna för att se om de också har flerplanet-system. Nikole Lewis indikerade att Hubble kommer att göra ytterligare observationer av TRAPPIST-1 för att få information om planetens atmosfärer.

Dessa studier kommer att bestämma vilka gaser som utgör atmosfären, men kommer också att leta efter berättigade tecken på sådana som indikerar förekomsten av organiskt liv - dvs metan, ozon, syre etc.

"TRAPPIST-1-systemet ger en av de bästa möjligheterna under det kommande decenniet att studera atmosfärerna runt planeter i jordstorlek," sade hon. "Inte bara kommer dessa studier att låta oss veta om någon av dessa planeter har den typ av atmosfärer som bidrar till livet, de kommer också att berätta mycket om ytans formnings- och utvecklingsprocesser - vilket också är viktiga faktorer för att bestämma livsmiljön. ”

Spitzer Space Telescope kommer också att utbildas i detta system för att få uppföljningsinformation om planeternas atmosfärer. Förutom att leta efter biologiska indikatorer (som syrgas, ozon och metan) kommer den också att försöka bestämma växthusgasinnehållet i atmosfären - vilket kommer att bidra till att ytterligare begränsa planetens yttemperaturer.

Dessutom förväntas nästa generations uppdrag - som James Webb Telescope - spela en viktig roll i att lära sig mer om detta system. Som Sara Seager - en professor i planetvetenskap och fysik vid MIT - förklarade under briefingens gång, var upptäckten av ett system med flera potentiellt bebodda planeter ett gigantiskt, accelererat språng framåt i jakten på livet bortom vårt solsystem.

"Goldilocks har flera systrar," som hon uttryckte det. ”Ett fantastiskt system som detta låter oss veta att det finns många fler livsbärande världar där ute. Detta stjärnsystem är ett veritabelt laboratorium för att studera stjärnor som kretsar kring mycket svala, mycket svaga stjärnor. Vi får testa många teorier om dessa världar, att vara tidlöst låsta och mängden strålning som kommer från värdstjärnan. ”

Thomas Zurbuchen - associerad administratör av NASA: s Science Mission Directorate - var också till hands vid briefingen. Förutom att uttrycka hur detta var en första för NASA och exoplanetjägare överallt, uttryckte han också hur spännande det var i samband med att söka efter livet bortom vårt solsystem:

”Denna upptäckt kan vara en viktig del i pusslet att hitta bostadliga miljöer, platser som bidrar till livet. Att svara på frågan "är vi ensam" är en toppvetenskaplig prioritering och att hitta så många planeter som dessa för första gången i den bebodda zonen är ett anmärkningsvärt steg framåt mot det målet. ”