I augusti 2016 tillkännagav European Southern Observatory (ESO) upptäckten av en markbunden (d.v.s. stenig) extra-solplanet som kretsar inom den bebyggda zonen i det närliggande Proxima Centauri-stjärnsystemet, bara 4,25 ljusår bort. Naturligtvis möttes nyheter om detta med stor spänning. Detta följdes ungefär sex månader senare med tillkännagivandet av ett system med sju planeter som kretsar kring den närliggande stjärnan TRAPPIST-1.
Tja spänne upp, för ESO meddelade just att det finns en annan potentiellt bebotlig planet i vårt stellar kvarter! Liksom Proxima b är denna exoplanet - känd som Ross 128b - relativt nära vårt solsystem (10,8 ljusår bort) och tros vara tempererat i naturen. Men på toppen av detta har denna klippiga planet den extra fördelen att kretsa runt en tyst röd dvärgstjärna, vilket ökar sannolikheten för att den är bebodd.
Upptäcktspapperet, med titeln ”En tempererad exo-jorden runt en tyst M-dvärg vid 3,4 parsecs” släpptes nyligen av ESO. Upptäckteamet leddes av Xavier Bonfils från universitetet i Grenoble Alpes och inkluderade medlemmar från Genèveobservatoriet, National Scientific and Technical Research Council (CONICET), University of Buenos Aires, University of Laguna, Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) och Porto universitet.
Upptäckten gjordes med hjälp av ESO: s High Precision Radial Speed Planet Searcher (HARPS), som ligger vid La Silla-observatoriet i Chile. Detta observatorium bygger på mätningar av en stjärns Doppler-förskjutning för att avgöra om den rör sig fram och tillbaka, ett tecken på att den har ett planetsystem. Med hjälp av HARPS-data fastställde teamet att en stenig planet kretsar kring Ross 128 (en M-typ röd dvärgstjärna) på ett avstånd av cirka 0,05 AU med en period av 9,9 dagar.
Trots sin närhet till sin värdstjärna får Ross 128b endast 1,38 gånger mer bestrålning än jorden. Detta beror på den svala och svaga naturen hos röda dvärgstjärnor som Ross 128, som har en yttemperatur ungefär hälften av vår sol. Från detta uppskattade upptäckteamet att Ross 128bs jämviktstemperatur troligen är någonstans mellan -60 och 20 ° C - dvs nära det vi upplever här på jorden.
Som Nicola Astudillo-Defru från Genèveobservatoriet - och en medförfattare på upptäcktsdokumentet - anges i ett ESO: s pressmeddelande:
“Denna upptäckt är baserad på mer än ett decennium av HARPS intensiv övervakning tillsammans med avancerade datareduktions- och analystekniker. Endast HARPS har visat en sådan precision och det är fortfarande den bästa planetjägaren i sitt slag, 15 år efter att den startade sin verksamhet. ”
Men det som är mest uppmuntrande är det faktum att Ross 128 är den "tystaste" stjärnan i närheten som också är hem för en exoplanet. Jämfört med andra klasser av stjärnor är röda dvärgar av M-typ särskilt låg i massa, ljusare och svalare. De är också den vanligaste stjärnstypen i universum och står för 70% av stjärnorna i spiralgalaxier och mer än 90% av alla stjärnor i elliptiska galaxer.
Tyvärr är de också variabla och instabila jämfört med andra klasser av stjärna, vilket innebär att de upplever regelbundna uppblåsningar. Detta innebär att alla planeter som kretsar kring dem periodiskt kommer att utsättas för dödlig ultraviolett och röntgenstrålning. Som jämförelse är Ross 128 mycket tystare, vilket innebär att den upplever mindre i form av flossaktivitet, och planeter som kretsar kring den utsätts därför för mindre strålning över tid.
Detta innebär att, relativt Proxima b eller de planeter som ligger inom TRAPPIST-1: s beboeliga zon, är Ross 128b mer troligt att behålla en atmosfär och stödja livet. För de som bedriver sökningar efter exoplaneter runt stjärnor av M-typ - eller anser att röda dvärgar är det bästa alternativet för att hitta bebobara världar - verkar denna senaste upptäckt bekräfta att de letar på rätt platser!
Som noterats är röda dvärgar de vanligaste i universum, och under de senaste åren har många klippiga planeter (ibland till och med ett flerplanet-system) hittats som kretsar kring dessa stjärnor. I kombination med deras naturliga livslängd - som kan förbli i sin huvudsakliga fas i upp till 10 biljoner år - har röda dvärgstjärnor förståeligtvis blivit ett populärt mål för exoplanetjägare.
I själva verket utsåg huvudförfattaren Xavier Bonfils deras HARPS-program "The Shortcut to Happiness" just av denna anledning. Som han och hans kollegor indikerade är det lättare att upptäcka små coola planeter på jorden runt mindre, mörkare stjärnor av M-typ än det är runt stjärnor som liknar mer solen.
Många i det vetenskapliga samfundet har emellertid varit skeptiska till sannolikheten för att någon av dessa planeter kan vara beboelig (igen på grund av deras varierande karaktär). Men denna senaste upptäckt, tillsammans med den senaste forskningen som indikerar hur tidigt låsta planeter som kretsar runt röda dvärgstjärnor kan hålla fast vid sina atmosfärer, är en annan möjlig indikation på att dessa rädsla kan vara för intet.
Ross 128b befinner sig på ett avstånd av cirka 11 ljusår från jorden och är för närvarande den näst närmaste exoplaneten till vår sol. Men Ross 128 själv rör sig långsamt närmare oss och kommer att bli vår närmaste stjärngranne på ungefär 79 000 år. Vid denna tidpunkt kommer Ross 128b att ersätta Proxima b och bli den närmaste exoplaneten till jorden!
Men naturligtvis återstår mycket att hitta om den senaste exoplaneten. Medan upptäckt teamet anser Ross 128b vara en tempererad planet baserad på dess bana, förblir det osäkert om det ligger inom, bortom, eller på cusp av stjärnans bebodda zon. Ytterligare studier förväntas emellertid kasta mer ljus på denna och andra frågor som rör denna potentiellt bebodda värld.
Astronomer förväntar sig också att fler temperaturexoplaneter kommer att upptäckas under de kommande åren, och att framtida undersökningar kommer att kunna avgöra mycket mer om deras atmosfärer, sammansättning och kemi. Instrument som James Webb Space Telescope (JWST) och ESO: s Extremely Large Telescope (ELT) förväntas spela en viktig roll.
Dessa och andra instrument hjälper inte bara till att få upp fler exoplanetkandidater, de kommer också att användas i jakten på biosignaturer i planetens atmosfär (dvs. syre, kväve, vattenånga etc.). Som Bonfils drog slutsatsen:
“Nya anläggningar på ESO kommer först att spela en avgörande roll för att bygga folkräkningen för jordmassaplaneter som är möjliga att karakterisera. I synnerhet kommer NIRPS, den infraröda armen till HARPS, att öka vår effektivitet när det gäller att observera röda dvärgar, som avger mest av deras strålning i den infraröda. Och sedan kommer ELT att ge möjlighet att observera och karakterisera en stor bråkdel av dessa planeter. ”
Vid detta tillfälle går processen för upptäckt av exoplanet bortom detektering och kommer in i processen för karaktärisering och detaljerad studie. Trots det är det trevligt att vi fortfarande gör banbrytande upptäckter inom upptäcktsområdet. Under de kommande åren kan vi övergå från att leta efter en Earth 2.0 till en punkt där vi aktivt studerar flera på en gång!
