Bild https://www.eso.org/ Jämförelse mellan planetsystemet L 98-59 där exoplaneten finns och de inre delarna av vårt solsystem.
Ett forskarlag har använt Europeiska sydobservatoriets Very Large Telescope (ESO:s VLT) i Chile för att få ny kunskap om planetsystemet kring stjärnan L 98-59 en röd dvärgstjärna 34,6 ljusår från jorden. L98-59 är ett solsystem snarlikt vårt solsystem. Bland upptäckterna finns en planet med hälften av Venus massa. Det är den exoplanet med minst densitet som har uppmätts med radialhastighetsmetoden. Det är en vattenplanet troligen belägen i stjärnans livsmöjliga zon.
En planet som befinner sig i den livsvänliga zonen
kan ha en skyddande atmosfär som gör det möjligt för liv att utvecklas” beskriver
María Rosa Zapatero Osorio, astronom vid Astrobiologiska centret i Madrid,
Spanien, och en av författarna till artikeln som publicerats i dagarna i
Astronomy & Astrophysics.
Resultatet av studien innebär viktiga steg i
sökandet efter exoplaneter av jordens storlek. För att detektera biosignaturer
på en exoplanet måste man kunna observera planetens atmosfär, men dagens
teleskop är inte tillräckligt stora för att leverera den upplösning som krävs
för att undersöka små steniga exoplaneter. Det studerade planetsystemet är ett
attraktivt mål för framtida observationer av exoplanetatmosfärer. Stjärnan är
belägen på endast 35 ljusårs avstånd och har stenplaneter, likt jorden och
Venus är tillräckligt nära stjärnan för att värmas upp.
Observationerna med VLT (very large teleskop) gjorde det möjligt för forskarlaget att dra
slutsatsen att tre av exoplaneterna kan innehålla vatten i sina atmosfärer eller på
sina ytor. De två planeterna som är närmast stjärnan är troligen torra men kan
ha små mängder vatten, medan upp till 30 % av den tredje planetens massa kan
ha vatten vilket skulle klassificera den som en “vattenplanet”.
Dessutom fann astronomerna “gömda” exoplaneter som
inte tidigare hade setts i systemet. De upptäckte en fjärde planet och
misstänker att här finns även en femte planet i en zon på ett avstånd från stjärnan
där flytande vatten skulle kunna förekomma på ytan. “Vi har indikationer på
förekomsten av en stenplanet i den beboeliga zonen i detta system” beskriver
Olivier Demangeon, vid Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço, Portos
universitet i Portugal och huvudförfattare till studien.
Forskningsprojektet representerar ett teknologiskt
genombrott eftersom astronomerna med hjälp av radialhastighetsmetoden kunde
bestämma att den innersta planeten i systemet endast är hälften så tung som
Venus. Den är därmed den lättaste exoplaneten som någonsin studerats med denna
teknik, som mäter den periodiska rörelsen hos moderstjärnan som orsakas av
dragningskrafterna från dess planeter.
Forskarlaget använde ESPRESSO-instrumentet (Echelle
SPectrograph for Rocky Exoplanets and Stable Spectroscopic Observations) på
ESO:s VLT för att studera L 98-59. “Utan den precision och stabilitet som
ESPRESSO levererar skulle mätningarna inte ha kunnat utföras” beskriver Zapatero
Osorio. “Det är ett steg framåt i vår förmåga att mäta massa hos de lättaste
exoplaneterna bortom vårt solsystem”.
Astronomerna upptäckte tre av planeterna i systemet
2019 med hjälp av NASA:s Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Detta
rymdteleskop utnyttjar transitmetoden för att bestämma exoplaneters egenskaper
genom att observera när de passerar över moderstjärnans yta sett från jorden
och därmed försvagar stjärnans ljus marginellt. Det var dock bara tack vare
radialhastighetsmätningarna med ESPRESSO och dess föregångare HARPS (High
Accuracy Radial velocity Planet Searcher) vid ESO:s 3,6-metersteleskop på La
Sillaobservatoriet, som Demangeon och hans forskarlag kunde identifiera
ytterligare planeter och bestämma massa och storlek för de tre först
kända planeterna. “Om vi vill veta vad en planet består av är massan och radien
den minimala information som behövs” förklarar Demangeon.
